L’utilisation de baguettes est un exemple de mémoire procédurale.
Les tâches suivantes font appel à la mémoire procédurale :
- Taper sur un clavier
- Jouer d’un instrument de musique
- Nager
- Conduire une voiture
- Se brosser les dents
- Marcher ou courir
- Utiliser un smartphone ou une souris d’ordinateur
Histoire et contexte
La question de la mémoire fait l’objet de discussions psychologiques et philosophiques sérieuses depuis près de deux siècles. Le psychologue et philosophe américain William James (1890) a été l’un des premiers à souligner la différence possible entre l’habitude et la mémoire.
Malgré de nombreuses recherches sur la mémoire, Brenda Milner, de l’université McGill, est généralement considérée comme ayant produit les premières preuves convaincantes en 1962, indiquant une division entre la mémoire déclarative et la mémoire procédurale (Squire, 2004).
Elle l’a démontré grâce à ses expériences avec le patient amnésique H.M. (Henry Molaison). H.M. avait subi une lobectomie temporale médiane bilatérale pour soigner son épilepsie (Squire, 2009). L’opération, partiellement réussie, l’a rendu incapable de former de nouveaux souvenirs.
Néanmoins, H.M. a été capable d’apprendre le dessin en miroir, qui implique une coordination œil-main. L’expérience de H.M. montre qu’un seul système ne constitue pas la totalité de la mémoire.
Des recherches ultérieures menées sur des patients amnésiques ont révélé que cette capacité à apprendre et à effectuer certaines activités allait au-delà des compétences motrices (comme le dessin en miroir) et incluait également des tâches cognitives. Certains ont suggéré que l’amnésie pouvait être simplement un déficit de récupération.
Cependant, il a été confirmé par la suite que l’amnésie impliquait un déficit réel de la mémoire (plutôt qu’un simple déficit de récupération), mais qu’elle laissait intact un domaine de la mémoire qui est utilisé pour le développement des compétences.
Mémoire procédurale et mémoire déclarative
Cohen et Squire (1980) ont établi une distinction entre les connaissances déclaratives et les connaissances procédurales.
Les connaissances procédurales impliquent de « savoir comment » faire les choses. Elles comprennent des compétences telles que « savoir jouer du piano, faire du vélo, lacer ses chaussures et d’autres compétences motrices ».
La mémoire procédurale est un type de mémoire implicite à long terme qui se forme inconsciemment et qui est récupérée sans effort. Par exemple, nous nous brossons les dents en étant peu ou pas du tout conscients des compétences que cela implique.
Les connaissances déclaratives consistent à « savoir que » ; par exemple, Londres est la capitale de l’Angleterre, les zèbres sont des animaux, la date d’anniversaire de votre mère, etc. Il en existe deux types : la mémoire sémantique et la mémoire épisodique.
La mémoire déclarative (également connue sous le nom de mémoire explicite) est un type de mémoire à long terme qui implique le rappel intentionnel et conscient d’expériences personnelles antérieures et d’informations apprises (Hine & Tsushima, 2018).
Le rappel d’informations de la mémoire déclarative implique un certain degré d’effort conscient – l’information est consciemment rappelée et « déclarée ».
Il est également important de noter que les mémoires procédurales sont relativement plus difficiles à expliquer (Cherry, 2020). Par exemple, il est difficile d’expliquer avec des mots comment conduire une voiture.
Néanmoins, il est relativement plus facile de communiquer les détails de la réparation d’un moteur de voiture dans une salle de classe (en faisant appel à sa mémoire déclarative).
La distinction entre mémoire déclarative et mémoire procédurale a été démontrée par la recherche sur les patients amnésiques. En règle générale, les patients amnésiques éprouvent de grandes difficultés à retenir les informations épisodiques et sémantiques après l’apparition de l’amnésie.
Leur mémoire des événements et des connaissances acquises avant l’apparition de l’amnésie tend à rester intacte, mais ils ne peuvent pas stocker de nouveaux souvenirs épisodiques ou sémantiques.
En d’autres termes, leur capacité à retenir des informations déclaratives semble altérée.
En revanche, leur mémoire procédurale ne semble guère affectée. Ils peuvent se rappeler des compétences qu’ils ont déjà acquises (par exemple, faire du vélo) et en acquérir de nouvelles (par exemple, apprendre à conduire).
Améliorer la mémoire procédurale
Les recherches indiquent que le sommeil favorise le développement des connaissances procédurales par le biais d’une consolidation continue de la mémoire, qui fait passer les nouveaux souvenirs d’un état fragile à un état robuste et stable (Walker, Brakefield, Morgan, Hobson & Stickgold, 2002). Cela est particulièrement vrai lorsque la phase initiale d’acquisition de la mémoire est immédiatement suivie d’un sommeil.
Même si la consolidation des mémoires procédurales a longtemps été considérée comme étant uniquement fonction du temps, des études récentes indiquent que pour certains types d’apprentissage, le sommeil seul améliore la consolidation de la mémoire (Brashers-Krug, Shadmehr &, 1996) (Fischer, Hallschmid, Elsner & Born, 2002).
De brèves siestes impliquant des mouvements oculaires non rapides ne semblent toutefois pas améliorer la mémoire procédurale (Siegel, 2001).
La mémoire procédurale est renforcée par le sommeil REM (Rapid Eye Movement) qui suit le SWS (Slow-Wave Sleep), qui comprend les stades trois et quatre, ainsi que le type de sommeil NREM le plus profond (Karni, Meyer, Rey-Hipolito, Jezzard, Adams, Turner & Ungerleider, 1998).
Ce mode de sommeil peut être extrêmement bénéfique s’il suit immédiatement l’acquisition d’une nouvelle compétence. En effet, une nuit ou une journée complète de sommeil après l’acquisition d’une nouvelle compétence peut améliorer considérablement la consolidation de la mémoire (Mednick et al., 2003).
Cependant, la recherche souligne également que ces gains potentiels seraient annulés si le sommeil paradoxal était interrompu (Karni, Meyer, Rey-Hipolito, Jezzard, Adams, Turner & Ungerleider, 1998).
Régions cérébrales liées à la mémoire procédurale
Le principal noyau cellulaire neuronal lié à la mémoire procédurale est le striatum dorsolatéral, qui facilite l’acquisition de nouvelles habitudes (Alexander & Crutcher, 1990). En outre, des données suggèrent que la plasticité neuronale du striatum permet aux circuits des ganglions de la base de contribuer au traitement de la mémoire procédurale ainsi qu’à la communication entre les structures (Kreitzer, 2009).
En outre, le cervelet joue un rôle essentiel dans la rectification des mouvements et l’ajustement de l’agilité motrice des activités procédurales telles que la pratique d’un sport, d’un instrument de musique ou de la peinture (Saywell & Taylor, 2008).
Le cervelet contribue également à automatiser le processus inconscient d’apprentissage des compétences procédurales. Des données récentes indiquent que le cortex cérébelleux contient l’engramme, qui est considéré comme l’endroit où réside la mémoire (Nagao & Kitazawa, 2008).
En outre, le néostriatum, qui contrôle la mémoire procédurale, partage une anatomie commune avec le système limbique (Shu, Bao, Li, Chan & Yew, 2000). Bien que considérée auparavant comme une entité fonctionnellement distincte, des données récentes indiquent que la MrD (zone de division marginale) est liée à la mémoire.
En outre, la dopamine, un neuromodulateur lié à la mémoire procédurale, semble adapter le traitement cérébral à de nouveaux environnements qui exigent une modification du comportement, ce qui a un impact sur la plasticité neuronale au sein des systèmes de mémoire (Mizumori, Puryear & Martig, 2009).
En outre, l’examen de la plasticité synaptique au niveau moléculaire démontre que la fonction CREB peut relier l’acquisition et le stockage de la mémoire procédurale (Pittenger, Fasano, Mazzocchi-Jones, Dunnett, Kandel & Brambilla, 2006).
