Fonctionnement de la mémoire au niveau atomique ?

[herman]

Bonsoir,

Cela fait quelques semaines que je me balade avec cette question et je n'y trouve aucune réponse :
"Comment fonctionne nos processus de mémorisation (donc la mémoire) au niveau fondamental (atomique) ?".
Tous les sens y sont passés, j'y ai trouvé une réponse, j'ai de la doc, tout va bien, mais la mémoire...impossible de trouver le moindre document là dessus.

J'aimerai donc savoir, avant même de poser la question ci-dessus si quelqu'un au monde est spécialisé dans ce domaine ? (qui serait de la biophysique là je pense ?).

Merci d'avance.
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[invite97ea2302]

Salut,
ta question n'est pas simple
au niveau moléculaire (et non pas atomique) on commence à connaître pas mal de choses, et il y a de nombreux spécialistes.
Les travaux ont commencé notamment avec des études sur l'aplisie avec un "apprentissage" de l'animal (retrait de l'ouie) suite à un stimulus.
On est ensuite passé au niveau plus élaboré de l'hippocampe, avec des phénomènes de potentialisation à long terme ou dépression à long terme
au niveau moléculaire, des facteurs de transcription, des phosphorylation de protéines et des densités de récepteurs au niveau des neurones sont impliqués dans ces processus basiques.
Ensuite pour comprendre la mémorisation il faut s'interesser aux réseaux de neurones, je ne sais pas si on sait beaucoup de choses au niveau moléculaire.

[invite217f3aaa]

J'ai trouvé cette page "Phosphorylation et mémoire" qui peut t'intéresser, la biographie et webographie pourraient répondre a tes questions.

http://www.canal-u.education.fr/cana...id=1871671901&

[herman]

merci c'est déjà un début ^^.

Et donc au niveau atomique on ne sait pas si il y a un réarrangement des particules ou je ne sais quoi ?

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite71f23525]

Pour beaucoup, une idée ou plus globalement toute information se traduit par un influx nerveux se propageant dans un réseau de neurones et circule à l'intérieur de ce réseau de façon perpétuelle, comme dans une boucle. Selon l'intensité de l'information de départ et les connections éventuelles se faisant avec d'autres réseaux de neurones, cette boucle perdurera plus ou moins dans le temps, c'est ce qui fait qu'on retient les évènements forts et pas ceux sans importance.

Ca reste un modèle mais ça semble assez correct aux yeux des neuroscientifiques, on verra ça s'ils pointent le bout de leur nez. En tout cas ce n'est pas totalement faux...

Greg

[herman]

ok, mais lorsque l'on parle de neurone on est déjà à une échelle assez importante, et à l'échelle atomique ? ^^ (ce serait presque de la physique ?)

[invite31840caf]

Pourquoi veux tu que les atomes soient impliqués?

[herman]

Si aucune transformation n'est opérée au niveau des atomes alors je ne vois pas comment les neurones peuvent "capturer" une information.

Je pars du principe que toute action a une cause atomique. (ou nécessite une action au niveau atomique). Les neurones sont des cellules et sont donc composées d'atomes, pour qu'un circuit neuronale retienne une information il doit bien se passer quelque chose au niveau des atomes d'un neurone ?

[invite71f23525]

Bein non pas du tout. Une information ce traduit au niveau nerveux par un influx nerveux entre certains neurones qui d'une façon ou d'une autre se retrouvent impliqué pour traiter cette information. Et ensuite, le modèle actuel est que l'influx nerveux continue à se perpétrer entre ces neurones. Il n' y a absolument rien d'atomique, moléculaire à la limite, mais c'est tout. On ne peut pas stocker des informations aussi complexes en modifiant des éléments! Toute l'information que peut traiter notre organisme est modifiée en impulsion électrique et en libération de messagers biochimiques. Nous ne sommes pas des ordinateurs quantiques!

Greg

[invite217f3aaa]

Je pars du principe que toute action a une cause atomique

Oui c'est sur tu as raison. Mais c'est extrèmement réducteur que d'essayer de comprendre les mécanismes de la mémoire en s'arrêtant à l'échelle atomique
Que fais tu des interactions moléculaires ? des interractions entre les organites ? des interractions cellulaires?.
En biologie le concept d'émergence a une place très importante. Pour comprendre les phénomènes biologiques il faut tenir compte des différents niveau d'intégrations et des interactions entre tous les éléments de ces différents niveaux. C'est surement là que la biologie se différencie de la physique.

J'ai trouvé une page sur le modèle à la mode sur le mécanisme de mémorisation ( http://www.inrp.fr/Acces/biotic/neur...ialisation.htm )
où il est dit en intro :

qu'à chaque souvenir correspondrait une configuration unique d'activité dans de vastes réseaux de neurones

Autrement dit c'est à l'échelle des réseaux neuronaux que l'on peut comprendre ces phénomènes.

Le neurone n'est pas une unité de mémoire !

Cordialement,

[herman]

Tout à fait LXR, nous ne sommes malheureusement pas des ordinateurs quantiques ^^.

Mais c'est extrèmement réducteur que d'essayer de comprendre les mécanismes de la mémoire en s'arrêtant à l'échelle atomique

Non pas du tout, si je pars de là c'est que différentes lectures m'ont donné l'impression que la mémoire peut être compris en partant de la physique (d'où mon ciblage des atomes). On est loin de tout comprendre aux processus de mémorisation et je me dis que c'est là que la biologie doit faire appel à la physique. Après effectivement je suis peut-être dans l'erreur, je m'y connais très peu d'où ce sujet .

Après une fois les processus atomique compris on peut lui superposer chaque niveau et finir par les intéractions... maintenant peut-être que je m'y prends très mal ^^.

[invite233bcfcf]

merci c'est déjà un début ^^.

Et donc au niveau atomique on ne sait pas si il y a un réarrangement des particules ou je ne sais quoi ?

Je sais que tu as posé cette question il y a longtemps, mais en ce moment je fais des recherches pour mon TPE sur la mémoire et je pense avoir trouver des informations qui répondent en partie à ta question.
Voici la partie de mon TPE qui traite sur la mémoire au niveau moléculaire et atomique. Je l'ai rédigé moi-même mais à partir de différents sites et avec des explications d'un spécialistes. En rouge c'est la partie qui traite un peu des ions et qui pourrait répondre à ta question si je l'ai bien comprise ^^


La mémorisation se fait grâce à nos nombreux neurones qui permettent la liaison entre les différents parties du cerveau. Ces neurones émettent des signaux nerveux appelés potentiels d’actions. Les informations sont transmises d’un neurone à un autre sous forme de messages nerveux, ces derniers sont codés par la fréquence des potentiels d’actions. Le message nerveux prend naissance au niveau du récepteur sensoriel (celui qui reçoit l’information par un stimulus), il est ensuite propagé le long de l’axone (prolongement de la cellule nerveuse) jusqu’à la synapse où il est transmit au neurone suivant. Les synapses sont des zones de contact entre un neurone et une autre cellule, que se soit un neurone ou une cellule effectrice (zone de départ des réponses au stimulus reçu par les récepteurs sensoriels).
Dans le cas de la transmission du message nerveux d’un neurone à un autre, les synapses permettent le passage de l’information entre ces neurones. Dans cette zone de contact (zone synaptique), il existe une discontinuité (entre 20 et 50 nm) appelée fente synaptique. Le passage de l’information d’un neurone à un autre se fait en quatre étapes :
- La première étape se définit par l’arrivée du message nerveux dans le neurone. Le neurone, duquel part l’information, est appelé neurone pré-synaptique, et le neurone, qui reçoit l’information, est appelé neurone post-synaptique.
- Durant la deuxième étape, après avoir reçu le message nerveux, les vésicules synaptiques vont se diriger vers la membrane pré-synaptique.
- Pour la troisième étape, il s’agit de la libération (à l’arrivée du message nerveux) d’une substance chimique appelée neurotransmetteurs. Ces dernies sont synthétisés dans les vésicules synaptiques.
- La quatrième et dernière étape se définit par la fixation du neurotransmetteur sur le récepteur, qui lui est parfaitement complémentaire, de l’autre neurone (neurone post-synaptique). Durant cette étape il y a une modification ionique au niveau de la membrane post-synaptique avec des flux d’ions. Des ions vont passer d’un côté et de l’autre de cette membrane ce qui créé une différence de potentiel. Un nouveau message nerveux est ainsi créé.
Ce mécanisme se reproduit tout au long de la chaîne des neurones, le message nerveux passe de cellule en cellule par des points de contact appelés synapses, et ce jusqu’aux cellules effectrices. Il y a un sens de circulation du message nerveux déterminé par les synapses, car au niveau d’une synapse seule l’extrémité du neurone pré-synaptique contient des neurotransmetteurs.
Dans le cas de la transmission du message d’un neurone à une cellule effectrice, le principe reste le même mais le neurotransmetteur émis par la cellule pré-synaptique va se fixer sur la membrane de la cellule effectrice, déclenchant une réponse de la cellule proportionnelle à la quantité de neurotransmetteurs mise en jeu. C’est-à-dire que plus l’intensité du message est intense, plus la fréquence des potentiels d’actions est élevée et plus la quantité de neurotransmetteurs est importante. Ceci joue donc un rôle important dans la mémorisation de l’information car plus la quantité de neurotransmetteurs libérés augmente et plus l’information sera facile à mémoriser. Enfin, la vitesse de conduction du message est rapide, généralement entre 1 m/s et 100 m/s.



Si tu as d'autre question sur la mémoire je pourrai peut-être t'aider car j'ai fais de nombreuses recherches pour mon TPE^^