2.3.2 - Zones cérébrales impliquées dans la mémoire topographique

Dans une de ses études, Maguire (1997) a souhaité connaître les zones cérébrales impliquées dans les différentes sortes de mémoire topographique. Pour cela, il a comparé le souvenir d’itinéraires aux souvenirs de points de repères. Maguire (1997) montre ainsi une

activation de l’hippocampe dans la mémoire topographique, ce qui n’avait pu être mesuré dans les précédentes études (Aguirre et Al., 1996, Maguire et Al., 1997). En effet, les précédentes études utilisaient un simulateur de l’environnement (environnement virtuel), ce qui n’est pas le cas de cette étude et de celle de 1996 (Maguire et Al., 1996b). Ces deux études utilisent un environnement réel, soit un environnement complexe ; dont la complexité s’observe particulièrement dans la prise de décision des taxis (quelles routes dois-je prendre pour atteindre au plus vite mon but ?). Le recrutement de l’hippocampe dans les expériences de navigation en monde réel pourrait refléter de son rôle dans les acquisitions spatiales de haut niveaux ainsi que dans la prise de décision (Maguire et al., 1997 ; Garling et al, 1989).

Toutefois, l’activation de l’hippocampe dans la mémoire topographique n’est probablement pas attribuable à un stimulus nouveau (Tulving et Al., 1994). En effet, lors d’une navigation en condition écologique les chauffeurs de taxis sont généralement familiers avec les itinéraires qu’ils parcourent, en revanche, en réalité virtuelle les environnements utilisés ne sont pas des environnements familiers. Or dans le premier cas, navigation en condition écologique, il y a activation de l’hippocampe ce qui n’est pas le cas en réalité virtuelle.

D’après Maguire (1997), les repères et les itinéraires activent les régions occipito-temporales, le gyrus cingulaire postérieur, l’aire pariétal médial, ainsi que le gyrus parahippocampique.

Ceci signifie que le système de mémoire topographique est prioritaire pour relever les informations topographiques même quand les repères n’ont pas de connotation spatiale (simple description de ceux-ci). La seule différence observable entre ces deux taches, repères versus itinéraires, est l’activation de l’hippocampe droit dans la tache des itinéraires. Ceci laisse penser que l’hippocampe droit a un rôle dans la facilitation de la navigation. Le souvenir des repères est aussi associé à une activation du cortex préfrontal latéral gauche ; or, les régions frontales gauches sont le plus souvent activées dans l’encodage de la mémoire épisodique verbale (Kappur et Al., 1994 ; Shallice et Al., 1994). Il est donc probable que le souvenir des repères dans la mémoire sémantique implique, comme le suggère Nyberg (1996a, 1996b), un encodage d’un tel matériel verbal dans la mémoire épisodique. En somme, une lésion du lobe temporal médian provoque des déficits d’apprentissage topographique de caractère spatial (Maguire et Al., 1996a).

II.2.4 - ENVIRONNEMENTREELETENVIRONNEMENTVIRTUEL

Pour explorer le rôle de l’hippocampe dans l’espace, dans la mémoire topographique et la mémoire épisodique, (Burgess et Al., 2002 ; King et Al., 2002 ; Maguire et Al., 1998a, 1998b, 1999a, 1999b; Spiers et Al., 2001a ; 2001b) les nouvelles technologies nouvellement mises à disposition ont été utilisé. Ce sont des méthodes de réalité virtuelle permettant de contrôler l’environnement des sujets testés. Cependant, comme toute méthodologie celle-ci comporte certaines limites : problème de présence du sujet à l’intérieur de l’environnement, données vestibulaires et proprioceptives non accessibles. Malgré ces limites, les études indiquent une bonne correspondance entre les connaissances spatiales d’un environnement acquises dans le monde réel et un modèle de cet environnement acquis dans la réalité virtuelle (Arthur et Al., 1997, Regian et Al., 1994 ; Ruddle et Al., 1997 ; Witmer et Al., 1996).

La navigation spatiale a été étudiée, chez l’homme, en réalité virtuelle. Pour cela (Astur et Al., 1998 ; Jacobs et Al., 1997 ; 1998) le test du « water maze », préalablement décrit chez le rat par Morris (1981), a été utilisé. Ce test avait permis de prouver, chez le rat, l’implication de l’hippocampe (Morris et Al., 1982) dans la navigation. Chez l’Homme, au niveau des résultats comportementaux, Astur et Al., (1998) et Jacobs et Al., (1997 ; 1998) trouvent des analogies avec ceux précédemment observés par Morris (1982) chez le rat. En effet, il semble que le genre humain, comme l’animal, utilise les signaux distaux de préférence aux signaux proximaux. Les performances des sujets sont assez élevées sauf lorsque les relations topologiques des signaux sont interchangées par l’expérimentateur. Dans ce cas, il est, en effet, observé une baisse significative des performances. Cependant, ce test, utilisé pour étudier la navigation humaine, crée une inquiétude (Burgess et Al., 2002). En effet, il n’y a pas d’immersion dans un environnement virtuel riche, tel que l’on peut le voir dans les épreuves de navigation réelle, le monde réel étant plus complexe que le monde virtuel. Les expériences réalisées dans un environnement virtuel simple, tel que le « corridor maze » de Aguirre (apprentissage par association de stimuli-reponse) expliquent l’action du parahippocampe dans la mémoire spatiale, mais n’expliquent pas celle de l’hippocampe (Aguirre et Al., 1996). En revanche, les études (réalisées en réalité virtuelle couplée à l’imagerie) où les sujets doivent se souvenir de lieux visités ou vus dans des films (selon le cas), se souvenir de routes apprises avant de réaliser le parcours le jour de l’expérimentation

l’hippocampe. Les expériences en PET SCAN de Maguire (1998a) où les sujets doivent trouver leur chemin dans une ville virtuelle ayant plusieurs chemins possibles (comme c’est le cas en environnement réel) montrent, elles aussi, une activation de l’hippocampe. Dans ces tests (particulièrement ceux impliquant la mémoire topographique), les participants ont été testés sur leurs habiletés de navigation au sein d’une ville, leurs habiletés à reconnaître certains lieux et enfin leurs habilités à construire une carte précise de la ville. Grâce à ces différentes tâches l’implication de l’hippocampe et du parahippocampe dans le processus spatial a pu être mise en évidence.

II.2.5 - LESZONESCEREBRALESIMPLIQUEESDANSLANAVIGATION