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Les arts de la mémoire et les images mentales

 | 
Alain Berthoz
, 
John Scheid

Les bases neurales des arts de la mémoire

Alain Berthoz

Texte intégral

Introduction

  • 1 Scheid, 2012.

1Dans son ouvrage sur les Questions romaines de Plutarque concernant la vie, la culture, la politique et la religion à Rome1, John Scheid propose que l’itinéraire selon lequel sont distribuées les questions puisse utiliser ce que l’on appelle les « arts de la mémoire ». Les questions y sont regroupées par thèmes associés à des « stations » le long d’un parcours qui part du Grand Cirque, et y revient. Lorsqu’il se trouve sur le lieu de chaque station, le promeneur, qui fait réellement le trajet, peut découvrir des vues sur des lieux et des édifices pertinents par rapport aux questions sur le ou les thèmes liés au lieu.

2J’ai eu le privilège d’effectuer ce trajet avec le livre de Plutarque entre les mains et en compagnie de John Scheid et de son épouse. Nous avons pu constater le double fonctionnement de ce que Mary Carruthers appelle la « machine » mémorielle : a) associer au lieu un thème lié à l’histoire où la fonction du lieu dans Rome ; et b) offrir un point de vue sur des lieux plus lointains (par exemple le Forum vu du Capitole), ou encore des édifices ou des symboles pertinents pour le groupe de questions liées au lieu (le temple de Diane à partir du lieu où l’on dit que les Romains trouvèrent leurs épouses, au voisinage de l’extrémité du Grand Cirque (Circus Maximus).

  • 2 Yates, 1996, 1966 ; Roy et Zumthor 1985 ; Carruthers et Ziolkowski, 2002 ; Boutonnet, 2013 ; Bolzon (...)
  • 3 Carruthers et Ziolkowski, 2002.

3Chacun de nous peut se souvenir de façon particulièrement vive d’événements associés au lieu où nous les avons vécus. Surtout lorsqu’ils sont accompagnés d’émotions fortes. Par exemple, en ce qui concerne ma génération, nous nous souvenons du lieu où nous étions quand nous avons appris la destruction des tours de New York le 11 Septembre 2001. Cette association entre des faits, des idées, des contenus symboliques, et des topos spatiaux est très ancienne. Son histoire a notamment été retracée par Frances Yates, Mary Carruthers et Lina Bolzoni2, qui ont décrit les composantes fondamentales des arts de la mémoire, à savoir l’utilisation de la géométrie et de représentations picturales spatialisées pour mémoriser des ensembles complexes de connaissances. Comme l’indiquent aussi bien Mary Carruthers que Lina Bolzoni dans leurs ouvrages, les arts de la mémoire ne peuvent pas être réduits à cette seule acception, mais c’est de cet aspect dont nous discuterons ici plus spécialement. Nous retiendrons aussi l’hypothèse que Mary Carruthers fait sur le caractère prospectif de l’ars memoriae, à savoir que la mémoire telle qu’elle était utilisée, par exemple au Moyen Âge par les moines, n’était pas seulement destinée à engranger des données du passé, mais était en réalité un outil pour construire des « scénarios du futur », laisser place à l’imagination et à la créativité3. Cela semble compatible avec les hypothèses formulées par John Scheid, à savoir que le livre de Plutarque fut une sorte de vade-mecum destiné à des élites étrangères pour leur permettre de connaître, de mémoriser, d’appliquer les règles de la vie à Rome et donc un outil riche et flexible pour construire des comportements adaptés. Nous reviendrons sur ce sujet plus loin.

L’espace pour la narration

  • 4 Stendhal, 1966.

4L’espace et en particulier les trajets sont utilisés par les écrivains pour concevoir les scénarios de leurs narrations. Stendhal, dans Vie de Henry Brulard4, utilise par exemple la carte et le dessin au service du souvenir (fig. 1).

Figure 1

Figure 1

La carte du trajet au service du souvenir.

Source : Stendhal, 1966.

  • 5 Lumbroso et Mitterand, 2002.

5Émile Zola utilise des croquis pour l’écriture du cycle des Rougon Macquart. L’espace guide sa pensée créatrice. Dans L’Assommoir, Zola décrit une famille à la « croisée des chemins », dans le quartier de la Goutte-d’Or à Paris : Gervaise et ses enfants empruntent des rues qui rayonnent et les mènent vers leur destinée. Vers l’ouest, Nana séduit des hommes sur les boulevards. Au nord, Étienne rejoint la forge Gouget. Gervaise se prostitue à l’est, du côté de la Villette (fig. 2). C’est le récit de la débâcle d’une famille. Ces croquis ont été analysés dans L’Invention des lieux5.

Figure 2

Figure 2

Croquis réalisés par Émile Zola pour l'écriture des Rougon Macquart.

Source : Lumbroso et Mitterand, 2002.

  • 6 Ferrer et Lebrave, 1991.

6L’espace est aussi utilisé pour la diversité et la synthèse des points de vue. Daniel Ferrer et Jean-Louis Lebrave ont analysé de quelle manière Flaubert l’utilise dans Hérodias, dont la protagoniste éponyme avait demandé la tête de Jean le Baptiste, qu’elle obtint sur un plateau grâce à la danse de Salomé6. Flaubert a dessiné des croquis des divers « points de vue » adoptés dans la narration pour décrire le site du drame (fig. 3) : « La forteresse de Machærous se dressait à l’orient de la mer Morte, sur un pic de basalte ayant la forme d’un cône. Quatre vallées profondes l’entouraient, deux vers les flancs, une en face, la quatrième au-delà. Des maisons se tassaient contre sa base, dans le cercle d’un mur qui ondulait suivant les inégalités du terrain […]. » Les différents points de vue permettent ainsi de mémoriser les éléments du site : « au-dessus de quatre vallées profondes allant dans quatre directions », « quatre vallées profondes l’entouraient, deux en face, deux sur les côtés, la quatrième par derrière ».

Figure 3

Figure 3

La vue aérienne de la citadelle. Croquis réalisé par Flaubert pour décrire la forteresse de Machærous dans Hérodias.

Source : Ferrer et Lebrave, 1991.

7Enfin, les peintres eux-mêmes ont utilisé la mémoire des trajets pour réaliser certaines œuvres. En 1832, Hiroshige accomplit par exemple un voyage de Edo à Kyoto sur la route du Tōkaidō, en tant que membre d’une délégation officielle convoyant des chevaux qui doivent être présentés à la Cour impériale. Fortement impressionné par son voyage, il réalisa une série d’estampes de mémoire, en utilisant des croquis faits en cours de route. Il produit ainsi les cinquante-cinq stations du Tōkaidō. Il peindra les soixante-neuf stations d’une autre grande route, le Kiso Kaidō, qui reliait aussi Edo à Kyoto par une route passant par les montagnes du centre, et non plus par le littoral. Chaque estampe de ces stations est visiblement consacrée à la description d’un paysage tout en étant traitée selon un thème précis. L’artiste nous donne un exemple remarquable d’utilisation picturale des ars memoriae élaborée à partir d’un trajet.

Les systèmes neuronaux en jeu dans les arts de la mémoire

  • 7 Grasso, Ivanenko, McIntyre, Viaud-Delmon et Berthoz, 2000.

8Dans ce qui suit, je vais décrire quelques données récentes des neurosciences cognitives concernant les bases neurales de la mémoire spatiale et plus particulièrement de la mémoire des trajets. L’importance des localisations spatiales a été montrée, pour ne prendre qu’un seul exemple, dans une expérience en réalité virtuelle7 : lorsqu’on doit effectuer une navigation dans un labyrinthe, l’anticipation des changements de direction ne dépend pas de facteurs temporels, mais des caractéristiques spatiales du chemin.

Association entre la place et les données à mémoriser

  • 8 Ekstrom, Caplan, Ho, Shattuck, Fried et Kahana, 2005 ; Ekstrom, Kahana, Caplan, Fields, Isham, Newm (...)
  • 9 Rolls et Xiang, 2006.

9La mémoire des trajets et l’orientation spatiale mettent en jeu un très grand nombre de réseaux cérébraux et l’objectif de ce chapitre n’est pas de résumer de façon exhaustive les connaissances actuelles sur ces fonctions. Retenons ici, tout d’abord, une notion essentielle pour l’analyse du livre de Plutarque à laquelle nous convie John Scheid : l’hippocampe est une structure cruciale pour la mémoire spatiale, son organisation temporelle dans un trajet et l’association de lieux et d’événements ou objets remarquables. On y trouve des neurones qui codent la place où se trouve un animal. Ces « neurones de lieu » ont également été décrits chez l’être humain grâce à des enregistrements intracrâniens8. Edmund Rolls a émis l’hypothèse que le codage hippocampique concerne en fait chez le primate des « vues d’une place donnée » associant ainsi la place et la visée9. On sait aussi que l’activité des neurones de lieu dans l’hippocampe est sous-tendue par un rythme oscillant qui permet d’organiser la mémoire d’un trajet selon une séquence de places et que cette séquence peut être « rejouée » même pendant le sommeil.

  • 10 Edvard Ingjald Moser co-lauréat avec May-Britt Moser et John O'Keefe, du prix Nobel de médecine en (...)

10De plus, on sait (et cela a récemment valu le prix Nobel à ceux qui l’ont découvert10) que, en amont de l’hippocampe, dans le cortex entorhinal, un même neurone peut s’activer non seulement lorsque l’animal est dans un lieu particulier, mais aussi lorsqu’il se trouve dans un réseau de lieux qui constituent une véritable grille (d’où le terme de « neurones de grille » donné à ces neurones). Il se construit donc dans ces structures une véritable cartographie de l’espace environnant.

  • 11 Jebara, Orriols, Zaoui, Berthoz et Piolino, 2014.

11Enfin, et c’est très important pour comprendre l’intérêt de la promenade dans Rome, ces propriétés exigent l’activité locomotrice de l’animal. Le fait de se promener donne tout son sens à ce codage neural. Ce qui est vrai aussi pour l’homme11.

L’espace et la mémoire des événements

12Les neurones de l’hippocampe ne codent pas seulement un lieu géographique. Comme le montrent bien les modèles d’Edmund Rolls et de bien d’autres, l’organisation anatomique et la connectivité hippocampique lui permettent aussi de mémoriser des « épisodes », c’est-à-dire des événements, la combinaison d’un lieu (où ?), d’un événement (quoi ?), d’une ou de plusieurs personne(s) (qui ?), et de certains faits et détails pour construire une mémoire synthétique. Cette mémoire est construite en permanence lorsque nous sommes actifs. Mais pendant le sommeil, ou la veille calme, l’hippocampe entre dans un mode d’activité particulier : ses neurones s’activent en des bouffées de haute fréquence au sein desquelles les épisodes sont codés en « paquets ». Un mode de transmission utilisé dans des câbles téléphoniques sous-marins. Cette activité permet de transférer la brique de mémoire épisodique ainsi construite dans des aires du cortex impliquées dans la mémoire à long terme.

  • 12 Piolino, Jebara, Zaoui, Orriols et Berthoz, « Self-referencing in the real world: a reality study o (...)

13Je ne mentionnerai ici qu’une expérience que j’ai réalisée avec Pascale Piolino12, qui concerne la mémoire des trajets et la relation entre les épisodes et les lieux. Nous n'avons pas réellement fait marcher les sujets dans la ville, nous avons utilisé une reconstruction virtuelle d’un quartier de la ville de Paris, autour du Collège de France. Cela nous a permis d’étudier une navigation dans deux conditions : a) la navigation à la première personne : le sujet voit la ville défiler comme s’il était lui-même en train de marcher ; b) la navigation à la troisième personne : un avatar contrôlé est placé dans la ville virtuelle par le sujet et le représente.

14Dans la même étude, nous avons aussi fait varier la familiarité du trajet. Les sujets connaissaient ou ignoraient le quartier du Collège de France. Les résultats montrent que la perspective à la première personne et la familiarité sont favorables à la mémorisation. La présentation à la première personne facilitait l’encodage des événements rencontrés sur le trajet et leur ordre temporel. La familiarité facilitait donc l’encodage allocentrique de l’espace parcouru.

  • 13 Carruthers et Ziolkowski, 2002.

15L’idée que je propose est la suivante : dans le cas du livre de Plutarque, les lecteurs devaient réellement faire le trajet avec le livre en main et cette activité de navigation dans un environnement réel pouvait aider à mémoriser les concepts, les connaissances, les règles, les traditions inscrites dans le jeu des questions et des réponses. On pourrait aussi spéculer que, si un lecteur connaissait suffisamment Rome pour imaginer le trajet en lisant, il lui était possible d'encoder les notions dans une Rome mentale comme les experts en arts de la mémoire pouvaient le faire en créant des palais de mémoire où ils naviguaient mentalement en déposant leurs notions dans les différentes pièces. On lira à ce sujet ce que dit Mary Carruthers sur les arts de la mémoire médiévaux13. Elle propose l’idée selon laquelle les abbayes et les églises, en particulier les sites cisterciens, étaient agencées, « fabriquées » au sens premier de la notion de fabrique, pour associer des lieux à des éléments importants de la liturgie.

Les différentes stratégies cognitives en jeu dans la mémorisation des trajets

16Dans le livre de Plutarque, les règles, les faits historiques ou les conseils sont situés dans des espaces extrêmement variés, depuis l’espace du corps jusqu’à des espaces abstraits liés à la politique ou à la religion. Cette multiplicité d’espaces exige une « gymnastique mentale » probablement facilitée par la manipulation que doit faire le lecteur au cours de sa promenade entre les divers espaces physiques qui entourent les stations. Ainsi, accompagner par l’expérience ancrée dans l’espace réel – la ville de Rome – facilite l’exercice mental qui consiste à manipuler des espaces de connaissances utiles au lecteur du livre de Plutarque.

  • 14 Bennequin et Berthoz, 2017

17L’évolution nous a dotés de réseaux neuronaux différents pour traiter les différents espaces d’action. Je distinguerai au moins cinq espaces différents : l’espace du corps, l’espace de préhension extracorporel, l’espace locomoteur proche (une chambre, un temple), l’espace environnemental (la ville de Rome) et les espaces imaginaires ou abstraits des règles et de l’utopie. Il est vraisemblable que le cerveau utilise des géométries différentes pour ces divers espaces d’action14.

  • 15 Galati, Pelle, Berthoz et Committeri, 2010 ; Sulpizio, Committeri, Lambrey, Berthoz et Galati, 2013 (...)

18Les données de neuropsychologie et d’imagerie cérébrale montrent que des réseaux différents sont impliqués lorsque nous pensons ou agissons dans ces différents espaces. Nous avons aussi décrit trois référentiels différents auxquels correspondent des réseaux neuronaux différents dans le cerveau15 : a) celui de la mémoire égocentrée, séquentielle, « topokinesthésique » (séquence de mouvements et d’épisodes) ; b) celui de la mémoire fondée sur une stratégie cognitive allocentrée, ou topographique (globale) ; c) un référentiel hétérocentré, c’est-à-dire prenant autrui comme référence.

  • 16 Bullens, Iglói, Berthoz, Postma et Rondi-Reig, 2010.

19Ces stratégies cognitives sont progressivement élaborées au cours de l’enfance. La stratégie allocentrée n’apparaît pas ex nihilo. Nous avons montré dans une étude qu’elle semble être présente même chez des enfants de cinq ans, mais son utilisation est de plus en plus complexe et efficace entre cinq et dix ans, où elle apparaît comme une alternative à la stratégie égocentrée – utilisée par tous les enfants16.

Le temps d’ajustement au référentiel spatial

  • 17 Dupierrix et al., non publié.

20La lecture des Questions romaines de Plutarque suppose que le lecteur fasse appel soit à une représentation égocentrée, soit à une représentation allocentrée de l’environnement. Parfois la réponse exige une manipulation mentale de ces deux référentiels. Ce changement de référentiel suppose, nous l’avons vu plus haut, un changement de réseaux neuronaux. Combien de temps faut-il pour faire ce changement ? Pour répondre, nous avons conçu une expérience17 dans laquelle les sujets se déplaçaient dans une ville virtuelle selon trois trajets distincts. Ils accumulaient donc une mémoire égocentrée des trajets le long desquels des repères étaient distribués. Une fois cette connaissance acquise, on posait au sujet des questions l’obligeant à mettre en relation des repères appartenant à deux des trajets. Ceci l’obligeait donc à construire, à partir de sa représentation égocentrée, une cartographie allocentrée de la ville. Les résultats montrent que de jeunes étudiants mettent entre 0,5 et 0,7 secondes au moins pour faire ce changement, mais que le temps pour passer de ego à allo et réciproquement n’est pas le même. En fait, le changement de perspective peut prendre plus de temps en fonction de la difficulté et de la complexité de la scène.

  • 18 Barra, Laou, Poline, Lebihan et Berthoz, 2012.

21L’expérience quotidienne nous apprend que nous avons aussi parfois la possibilité d’utiliser les deux modes de codage ego et allo. Comment cela est-il possible ? J’ai été frappé par le fait que les informaticiens qui conçoivent les aides à la navigation (GPS pour Global Positioning System) montrent souvent les trajets sur les écrans non pas du point de vue strictement égocentré, ni vraiment cartographique, mais d’un point de vue oblique. J’ai émis l’hypothèse que le fait de montrer un trajet selon un point de vue oblique permet au cerveau d’encoder le trajet dans les deux référentiels. Ce qui permet ensuite, lors du rappel, en fonction de la tâche, du sexe, du contexte, de la question posée, de faire appel à l’un ou l’autre de ces deux modes. Nous avons testé cette hypothèse18 et montré qu’en effet la représentation oblique permet de mieux construire un rappel et par exemple de chercher un nouveau chemin pour aller d’un point à un autre. Certaines vues du trajet dans Rome permettent certainement de combiner les modes de codage ego et allo (par exemple la vue que l’on a sur le Forum). Encore une fois, l’utilisation de l’espace donne une richesse cognitive insoupçonnée aux processus de mémorisation.

  • 19 Vidal et Berthoz, 2004.
  • 20 Dollé, Droulez, Bennequin, Berthoz et Thibault, 2015.

22Nous avons aussi étudié les stratégies d’apprentissage d’un trajet avec des repères dans un environnement tridimensionnel complexe19. Dans l'une de ces expériences20, il s’agissait d’une tour cylindrique avec trois étages de couloirs dans lesquels étaient disposés des objets. Nous avons étudié l’influence du mode d’exploration – horizontal ou vertical – sur la mémorisation des repères et des objets. Nous avons aussi étudié l’influence de la familiarité sur l’apprentissage. Les données suggèrent que l’apprentissage par étages (horizontal) facilite la mémorisation.

Les bases neurales de la manipulation des points de vue

23Dans le livre de Plutarque, des « vues » d’édifices ou d’autres lieux pertinents par rapport à la question sont associées à chaque lieu. Dans cette section, nous donnerons quelques aperçus de données concernant les aires du cerveau impliquées dans le changement de point de vue. Un résultat important dans la littérature des neurosciences est la découverte de la spécialisation d’une aire du cerveau, le parahippocampe, dans le codage d’éléments de l’environnement (bâtiments, paysages, etc.). Sa fonction est distincte d’une autre aire, le noyau fusiforme, qui est, lui, impliqué dans la reconnaissance des visages et des formes naturelles vivantes. Il est sans doute incorrect de dire que le parahippocampe code les bâtiments et le noyau fusiforme les visages. Ce qui permet la spécialisation de ces structures neuronales est sans doute le fait que chacune est sensible à des configurations géométriques spécifiques qui sont justement celles que l’on trouve soit sur des visages, soit dans l’environnement. Mais le résultat est une séparation fonctionnelle importante. Le parahippocampe est donc certainement impliqué dans les processus mentaux qui sont mis en jeu lorsqu’on fait la promenade de Plutarque soit réellement, soit en imagination. Il est aussi certainement impliqué dans les actes mentaux associés aux arts de la mémoire lorsque des trajets sont associés à des vues de repères dans l’environnement. Nous avons réalisé plusieurs études sur ce sujet.

Figure 4

Figure 4

Enregistrement chez un patient de l’activité électroencéphalographique par une électrode implantée dans le parahippocampe pendant l’exploration fonctionnelle de son foyer épileptogène. On présente au patient un palais virtuel avec trois objets (deux poubelles et une balle) posés dans la cour et on lui pose quatre questions : a) quelle poubelle est tombée (contrôle) ; b) quelle poubelle est plus proche de la balle (objet) ? ; c) quelle poubelle est plus proche de vous (tâche égocentrée) ? ; d) quelle poubelle est plus proche du mur le plus grand du palais (tâche allocentrée qui exige un changement de perspective) ? On voit que l’activité est prolongée et intense lorsque le sujet doit changer de point de vue.

D’après Bastin et al., 2013.

  • 21 Bastin, Committeri, Kahane, Galati, Minotti, Lachaux et Berthoz, 2013 ; Bastin, Vidal, Bouvier, Per (...)

24Par exemple, en enregistrant l’activité neuronale (EEG intracrânien) chez des patients épileptiques21, nous avons trouvé que le parahippocampe a détecté des scènes de l’environnement très rapidement (80 ms) et que les objets dans ces scènes (bâtiments) sont traités plus tardivement (170 ms), sans doute parce que l’identification des objets requiert des opérations sémantiques plus longues que la simple reconnaissance d’un pattern spatial. Les neurones du parahippocampe répondent aussi plus fortement à des éléments lointains, qui sont donc susceptibles d’être des repères stables de l’environnement.

  • 22 Sulpizio, Committeri, Lambrey, Berthoz et Galati, 2013 ; Lambrey, Doeller, Berthoz et Burgess 2012.

25Des paradigmes ayant cherché à modifier les points de vue ont aussi révélé l’importance d’une structure cérébrale, le cortex rétrosplénial22. De nombreuses structures sont impliquées dans le changement de perspective (insula bilatérale, gyrus temporal supérieur, sillon pariétal supérieur) mais le cortex rétrosplénial est probablement impliqué dans les changements de référentiel ego en allocentré.

À chaque sujet sa stratégie individuelle

  • 23 Haines, 2005 ; Kimura, 2000.

26Dans mon ouvrage intitulé La Vicariance, j’ai décrit la remarquable diversité des processus qu’un sujet, homme ou femme, peut mettre en œuvre pour réaliser une même tâche cognitive ou motrice. La diversité des stratégies cognitives possibles dans des tâches spatiales a été illustrée ci-dessus et il est clair que dans l’utilisation du livre de Plutarque, chaque utilisateur pourra trouver les processus mentaux qui lui conviendront. Il est notamment aussi clair, d’après de nombreuses données, que les hommes et les femmes n’appréhendent pas l’espace de la même façon. Les livres de Melissa Haines et de Doreen Kimura23 résument des données déjà anciennes sur cette différence entre les sexes. Nous avons nous-mêmes publié plusieurs études qui documentent ces différences. En général, les femmes préfèrent des descriptions égocentrées, séquentielles, alors que les hommes préfèrent des descriptions allocentrées globales. Mais il y a des variations et il faut éviter une catégorisation trop rigide car de nombreux facteurs liés au développement, à l’expérience, peuvent inverser ces tendances.

  • 24 Lambrey, Amorim, Samson, Noulhiane, Hasboun, Dupont, Baulac et Berthoz 2008 ; Iglói, Doeller, Berth (...)

27Une découverte intéressante dans ce domaine est la latéralisation des fonctions cérébrales pour la mémoire ou le contrôle de la navigation spatiale, et donc aussi, sans doute, dans l’interaction entre des faits mémorisés et des lieux où ils sont « stockés » dans une ville mentale (fig. 5). C’est la différence entre le cerveau gauche et le cerveau droit. Nous savons que le cerveau gauche est plutôt impliqué dans des processus séquentiels (comme le langage) liés à des détails ; pour un trajet, ce seront les repères et les objets rencontrés le long du parcours, ou les événements dans leur succession. Le cerveau droit, lui, serait plutôt impliqué dans des représentations globales. Nous avons confirmé cette distinction pour le traitement de l’espace et la navigation24. Le cerveau gauche (et en particulier l’hippocampe gauche) serait plus impliqué dans la mémoire séquentielle des repères et des épisodes, notamment le long d’un trajet, alors que le cerveau droit serait plus impliqué dans le codage allocentré du trajet.

Figure 5

Figure 5

Dispositif expérimental utilisant la réalité virtuelle pour l’étude de la mémorisation d’objets au cours d’un trajet chez des patients ayant des lésions chirurgicales de l’hippocampe. Le sujet (à gauche) est assis sur une chaise tournante qui lui permet d’orienter son corps dans diverses directions. Il porte un casque de réalité virtuelle par lequel un ordinateur lui fait parcourir un trajet dans une série de couloirs dans une « ville » virtuelle très schématique (en bas à droite). À chaque intersection, un objet est présenté (ici, une échelle). Un capteur à ultrasons placé au-dessus de la tête du sujet permet de mesurer l’orientation de la tête et de la reporter dans la ville virtuelle. Lorsqu’il arrive à une intersection, il peut tourner sur sa chaise pour tourner dans le monde virtuel. On mesure, après le trajet, le nombre d’objets qu’il a mémorisés et surtout l’ordre dans lequel ils se sont présentés. Les patients ayant une lésion de l’hippocampe gauche ont un déficit spécifique de la mémorisation de l’ordre. Ceci indique une latéralisation des fonctions de l’hippocampe dans la navigation, qui a été vérifiée dans d’autres travaux.

D’après Lambrey et al., 2008.

28La correspondance entre le cervelet gauche et l’hippocampe droit d’une part, et le cervelet droit et l’hippocampe gauche d’autre part, montre que cette latéralisation est aussi vraie pour les structures comme le cervelet.

Le rôle de la mémoire dans l’anticipation du futur

29L'une des questions que pose le livre de Plutarque est : le citoyen romain peut-il utiliser le livre non seulement pour avoir une mémoire des règles passées ou en cours de validité dans la société romaine, mais aussi pour élaborer des projets pour l’avenir ? Cette question correspond très bien à une préoccupation actuelle des neurosciences cognitives. Dans Le Sens du mouvement, j’ai proposé l’idée que la mémoire est en fait une invention de l’évolution destinée non seulement à engranger les souvenirs du passé, mais aussi, et peut-être surtout, à permettre d’en tenir compte pour élaborer de scénarios d’actions futures.

  • 25 Schnider et Ptak, 1999 ; Schnider, 2008.
  • 26 Carruthers, 2002.

30Cette idée n’est pas nouvelle. Edmund Husserl avait élaboré une réflexion approfondie sur la relation rétention-protension et l’on trouve dans nombre d’écrits de philosophie ou de psychologie cette mise en relation du passé et de l’avenir. De même, des malades ayant des lésions du cortex orbito-frontal ont, comme l’a montré Armin Schnider25, des difficultés à sélectionner dans l’ensemble des souvenirs ceux qui sont pertinents pour le présent, et surtout à prendre une décision et à élaborer ensuite une action. On peut imaginer, comme l’avait suggéré Mary Carruthers, que l’usage combiné de l’espace et des items à mémoriser facilite la mise en relation des mémoires et des projets d’avenir26. La capacité de naviguer à sa guise dans les palais mentaux, ici d’un point à l’autre des stations romaines, de les combiner, ouvre des perspectives.

31Mais le plus étonnant dans le texte de Plutarque est que les « réponses » qu’il suggère à chaque question ne sont pas fermées. Elles sont faites, comme dans le Talmud, de multiples facettes. Intrinsèquement, le codage combiné entre des lieux du trajet et des faits, des règles, des coutumes, etc. laisse ouverte la possibilité de construire des scénarios très variés. En ce qui concerne le fonctionnement cérébral, on voit ici qu’il ne s’agit plus seulement d’un codage simple comme ceux qui ont été suggérés plus haut dans l’hippocampe entre des lieux et des épisodes. Il s’agit de l’intervention possible de l’émotion ou même de valeurs d’un niveau éthique, esthétique, supérieur par exemple. Chaque lecteur peut ajouter du sens. Ceci suppose que les aires cérébrales que nous avons évoquées ci-dessus, impliquées dans la navigation, les changements de perspective, etc., sont aussi susceptibles d’être influencées par d’autres aires appartenant, par exemple, au système limbique, qui attribue de la valeur, comme le font l’amygdale et le cortex orbito-frontal, ou qui concernent des règles morales comme le cortex temporal médian, ou encore sont susceptibles d’être arbitrées par des aires comme le cortex préfrontal dorso-latéral, qui organise l’action en fonction de règles internalisées par chaque individu. Ainsi, chacun pourra confronter les conseils et les règles suggérés par le livre et sa propre culture.

  • 27 Scheid, 2012.
  • 28 Bonasia, Blommesteyn et Moscovitch, 2016.

32Afin que la mémoire d’un trajet soit efficacement codée et puisse servir ensuite à divers usages, comme dans les trajets du livre de John Scheid27, il faut que cette information soit comprimée de façon à être porteuse des éléments nécessaires. Des données de neurophysiologie ont suggéré des taux de compression de 6 pour 1 jusqu’à 60 pour 1 chez l’animal. Chez l’être humain, le temps de rappel d’un trajet n’est jamais aussi long que la durée du trajet lui-même. Kyra Bonasia, Joseph Blommesteyn et Morris Moscovitch ont essayé de mesurer dans une expérience28 cette compression du temps mental. Ils ont fait naviguer des sujets entre deux repères en variant soit la longueur, soit le nombre de tournants le long du trajet. Les routes les plus longues ont été les plus comprimées, alors qu’un grand nombre de tournants diminuait la compression. En spéculant, on pourrait suggérer que, dans le livre, la longueur du trajet selon lequel sont disposées les séries de questions a été empiriquement choisie de façon à optimiser ce facteur de compression et à rendre la lecture mentale et l’utilisation de l’espace optimales pour la mémoire.

Conclusion

33Au terme de ce très bref et très schématique aperçu des bases neurales de la mémoire des trajets et de la relation avec des événements ou des règles, nous ne ferons que quelques remarques.

34D’abord, disons que cette analyse, ainsi que sa confrontation avec la réflexion que propose cet ouvrage, montre qu’il est possible de mettre en rapport des données des neurosciences et des textes historiques et littéraires sans pour cela sombrer dans un réductionnisme étroit.

35Savoir quelle aire du cerveau et même quel réseau neuronal est impliqué dans la mémorisation des divers aspects de la vie à Rome n’apporte sans doute pas un éclairage sur le contenu des Questions romaines. Mais nous pourrons peut-être modestement suggérer que les données sur le fonctionnement du cerveau peuvent au moins dire pourquoi la méthode employée par Plutarque est efficace et viennent étayer la thèse de John Scheid. Enfin, cette approche permet de comprendre pourquoi les arts de la mémoire peuvent encore être utiles aujourd’hui. D’ailleurs, ils sont toujours largement utilisés, même si l’on oublie souvent l’apport considérable des méthodes pédagogiques mnémotechniques issues de cette tradition ancestrale.

Bibliographie

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Notes

1 Scheid, 2012.

2 Yates, 1996, 1966 ; Roy et Zumthor 1985 ; Carruthers et Ziolkowski, 2002 ; Boutonnet, 2013 ; Bolzoni, 2005.

3 Carruthers et Ziolkowski, 2002.

4 Stendhal, 1966.

5 Lumbroso et Mitterand, 2002.

6 Ferrer et Lebrave, 1991.

7 Grasso, Ivanenko, McIntyre, Viaud-Delmon et Berthoz, 2000.

8 Ekstrom, Caplan, Ho, Shattuck, Fried et Kahana, 2005 ; Ekstrom, Kahana, Caplan, Fields, Isham, Newman et Fried, 2003 ; Miller, Fried, Suthana et Jacobs, 2015.

9 Rolls et Xiang, 2006.

10 Edvard Ingjald Moser co-lauréat avec May-Britt Moser et John O'Keefe, du prix Nobel de médecine en 2014 pour la découverte des cellules qui constituent un système de géoposition dans le cerveau.

11 Jebara, Orriols, Zaoui, Berthoz et Piolino, 2014.

12 Piolino, Jebara, Zaoui, Orriols et Berthoz, « Self-referencing in the real world: a reality study of episodic memory » (à paraître).

13 Carruthers et Ziolkowski, 2002.

14 Bennequin et Berthoz, 2017

15 Galati, Pelle, Berthoz et Committeri, 2010 ; Sulpizio, Committeri, Lambrey, Berthoz et Galati, 2013 ; Iglói, Zaoui, Berthoz et Rondi-Reig, 2009 ; Bullens, Iglói, Berthoz, Postma et Rondi-Reig, 2010 ; Cleret de Langavant, Trinkler, Remy, Thirioux, McIntyre, Berthoz, Dupoux et Bachoud-Lévi, 2012 ; Schmidt, Krause, Weiss, Fink, Shah, Amorim, Muller et Berthoz, 2007 ; Meilinger, Berthoz et Wiener, 2011 ; Piccardi, Berthoz, Baulac, Denos, Dupont, Samson et Guariglia, 2010.

16 Bullens, Iglói, Berthoz, Postma et Rondi-Reig, 2010.

17 Dupierrix et al., non publié.

18 Barra, Laou, Poline, Lebihan et Berthoz, 2012.

19 Vidal et Berthoz, 2004.

20 Dollé, Droulez, Bennequin, Berthoz et Thibault, 2015.

21 Bastin, Committeri, Kahane, Galati, Minotti, Lachaux et Berthoz, 2013 ; Bastin, Vidal, Bouvier, Perrone-Bertolotti, Bénis, Kahane, David, Lachaux et Epstein, 2013.

22 Sulpizio, Committeri, Lambrey, Berthoz et Galati, 2013 ; Lambrey, Doeller, Berthoz et Burgess 2012.

23 Haines, 2005 ; Kimura, 2000.

24 Lambrey, Amorim, Samson, Noulhiane, Hasboun, Dupont, Baulac et Berthoz 2008 ; Iglói, Doeller, Berthoz, Rondi-Reig et Burgess, 2010.

25 Schnider et Ptak, 1999 ; Schnider, 2008.

26 Carruthers, 2002.

27 Scheid, 2012.

28 Bonasia, Blommesteyn et Moscovitch, 2016.

Table des illustrations

Titre Figure 1
Légende La carte du trajet au service du souvenir.
Crédits Source : Stendhal, 1966.
URL http://books.openedition.org/cdf/docannexe/image/5511/img-1.jpg
Fichier image/jpeg, 160k
Titre Figure 2
Légende Croquis réalisés par Émile Zola pour l'écriture des Rougon Macquart.
Crédits Source : Lumbroso et Mitterand, 2002.
URL http://books.openedition.org/cdf/docannexe/image/5511/img-2.jpg
Fichier image/jpeg, 40k
Titre Figure 3
Légende La vue aérienne de la citadelle. Croquis réalisé par Flaubert pour décrire la forteresse de Machærous dans Hérodias.
Crédits Source : Ferrer et Lebrave, 1991.
URL http://books.openedition.org/cdf/docannexe/image/5511/img-3.jpg
Fichier image/jpeg, 120k
Titre Figure 4
Légende Enregistrement chez un patient de l’activité électroencéphalographique par une électrode implantée dans le parahippocampe pendant l’exploration fonctionnelle de son foyer épileptogène. On présente au patient un palais virtuel avec trois objets (deux poubelles et une balle) posés dans la cour et on lui pose quatre questions : a) quelle poubelle est tombée (contrôle) ; b) quelle poubelle est plus proche de la balle (objet) ? ; c) quelle poubelle est plus proche de vous (tâche égocentrée) ? ; d) quelle poubelle est plus proche du mur le plus grand du palais (tâche allocentrée qui exige un changement de perspective) ? On voit que l’activité est prolongée et intense lorsque le sujet doit changer de point de vue.
Crédits D’après Bastin et al., 2013.
URL http://books.openedition.org/cdf/docannexe/image/5511/img-4.jpg
Fichier image/jpeg, 352k
Titre Figure 5
Légende Dispositif expérimental utilisant la réalité virtuelle pour l’étude de la mémorisation d’objets au cours d’un trajet chez des patients ayant des lésions chirurgicales de l’hippocampe. Le sujet (à gauche) est assis sur une chaise tournante qui lui permet d’orienter son corps dans diverses directions. Il porte un casque de réalité virtuelle par lequel un ordinateur lui fait parcourir un trajet dans une série de couloirs dans une « ville » virtuelle très schématique (en bas à droite). À chaque intersection, un objet est présenté (ici, une échelle). Un capteur à ultrasons placé au-dessus de la tête du sujet permet de mesurer l’orientation de la tête et de la reporter dans la ville virtuelle. Lorsqu’il arrive à une intersection, il peut tourner sur sa chaise pour tourner dans le monde virtuel. On mesure, après le trajet, le nombre d’objets qu’il a mémorisés et surtout l’ordre dans lequel ils se sont présentés. Les patients ayant une lésion de l’hippocampe gauche ont un déficit spécifique de la mémorisation de l’ordre. Ceci indique une latéralisation des fonctions de l’hippocampe dans la navigation, qui a été vérifiée dans d’autres travaux.
Crédits D’après Lambrey et al., 2008.
URL http://books.openedition.org/cdf/docannexe/image/5511/img-5.jpg
Fichier image/jpeg, 211k

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