Le HM amnésique est le cas unique le plus célèbre en neuropsychologie, et peut-être le cas le plus connu de toute la psychologie. Plus d’une centaine d’études ont été publiées concernant HM, et à sa mort en 2008, c’était une nouvelle mondiale. L’intérêt pour Henry Molaison (comme nous l’avons découvert ensuite) était si élevé que lorsque son cerveau a été sectionné, la procédure a été filmée pour Internet, provoquant, entre autres, une pièce de théâtre. Ironiquement, HM est toujours resté inconscient de sa renommée (Corkin, 2002). La question posée ici est de savoir s’il est temps pour nous de rendre la pareille – devrions-nous oublier HM?

Presque chaque introduction dans la base neurale de la mémoire décrit comment, en 1953, le chirurgien William Scoville a prélevé des tissus dans les deux lobes temporaux médiaux du cerveau de HM dans le but de traiter son épilepsie. Immédiatement après, HM a présenté une amnésie antérograde sévère – une incapacité à retenir les nouveaux événements quotidiens – qui sont restés tout au long du reste de sa vie. Ce résultat catastrophique a fait en sorte que l’opération de HM n’a pas été répétée, ce qui le rend unique.

Comme cela a souvent été décrit, HM a montré un QI préservé malgré sa perte de mémoire à long terme. Il a également montré une mémoire à court terme préservée (par exemple, une durée de mémoire immédiate) et une bonne connaissance des informations factuelles passées. (mémoire épisodique). Des recherches ultérieures ont révélé sa capacité à acquérir de nouvelles compétences perceptives-motrices, par exemple le dessin de miroir (Corkin, 2002), découvertes qui ont aidé à établir des distinctions émergentes entre l’apprentissage explicite et implicite. Cependant, une grande partie de l’impact de la MH provient de la chirurgie de Scoville et de la façon dont celle-ci a établi par inadvertance l’importance de l’hippocampe pour l’apprentissage et la mémoire.

Compte tenu de cet impact, il semble difficile de remettre en question l’héritage de la HM, il faut préciser que cet article n’est pas une critique de la recherche sur la HM (qui a toujours été d’un niveau exceptionnel et à juste titre louée); il concerne plutôt la façon dont les éléments clés de cet organe de recherche extrêmement influent ont été interprétés et rapportés de manière plus générale.

La pathologie de l’hippocampe provoque-t-elle une amnésie antérograde?
Le neurologue russe Bekhterev est souvent crédité comme la première personne à signaler l’implication de l’hippocampe dans la mémoire. Les recherches de Bekhterev ont cependant été supprimées après sa mort, probablement sur ordre de Staline qui aurait pu faire tuer Bekhterev (Lerner et al., 2005). Il est cependant incontestable que Scoville et Milner (1957) ont attiré une nouvelle attention sur l’importance de la formation de l’hippocampe pour la mémoire à long terme, et ce d’une manière qui a profondément modifié les neurosciences.

C’est parce que HM est considéré comme unique que son cas a eu une telle influence, mais dans leur article phare, Scoville et Milner (1957) ont décrit huit cas en plus de HM qui ont reçu une ablation bilatérale de tissu dans les lobes temporaux médiaux. Avec HM, un autre cas a subi la chirurgie la plus « radicale », destinée à enlever toute l’étendue de l’hippocampe. Dans six des cas restants, la chirurgie était plus restreinte car elle était destinée à atteindre uniquement l’avant de l’hippocampe ou seulement à mi-chemin de la structure. Au sein de ce groupe de patients, HM était unique car son était la seule chirurgie pour le soulagement de l’épilepsie. Les autres patients ont reçu des traitements psychochirurgicaux destinés à soulager la schizophrénie (n = 7) ou la dépression bipolaire (n =1). L’échec des chirurgies de Scoville à réduire ces symptômes psychiatriques posait inévitablement des problèmes pour leurs évaluations cognitives, et le test formel de trois de ces cas schizophréniques était incomplet. Des problèmes supplémentaires auraient découlé du fait que la schizophrénie est elle-même associée à une perte de mémoire appréciable.

Malgré ces problèmes, plusieurs caractéristiques de l’étude originale sur l’HM semblent créer un argument convaincant pour l’importance de l’hippocampe. Plus critique, les comparaisons entre les neuf patients ont révélé que de graves déficits de mémoire n’ont été observés qu’après des résections radicales impliquant la majeure partie de l’hippocampe. Malheureusement, l’étendue réelle des chirurgies n’a pu être déterminée que par la suite pour HM, pour qui il existe des données IRM structurelles (Corkin et al., 1997). Nous dépendons donc des notes chirurgicales de Scoville pour les huit autres patients. En fait, nous savons maintenant que Scoville n’a pas réussi à enlever les 2 cm caudaux de l’hippocampe de HM, malgré son intention de le faire (Figure 1). (Des informations plus précises seront disponibles lorsque les résultats post mortem de HM seront publiés.) Il n’est donc pas déraisonnable de supposer qu’il y avait des incohérences entre l’étendue prévue et réelle de l’élimination des tissus dans ces huit autres cas.
Il y a d’autres préoccupations. Les interventions chirurgicales de Scoville ont approché le lobe temporal médial de son front (i.e. via le pôle temporal), dont une conséquence inévitable était l’élimination des tissus devant l’hippocampe. Ce tissu comprenait la majeure partie de l’amygdale et du cortex pyriforme. Les chirurgies ont également produit des pertes tissulaires variables dans d’autres régions adjacentes à l’hippocampe (la « région parahippocampique », qui comprend les cortex entorhinal et périrhinal – voir Figure 1). Il ne manque pas de preuves que des dommages supplémentaires à ces zones adjacentes peuvent exacerber les déficits de mémoire (Aggleton&Brown, 1999; Diana et al., 2007). Une question étroitement liée concerne les conséquences de tout dommage à la substance blanche dans l’HM, car la technique chirurgicale utilisée par Scoville aurait détruit à la fois la matière blanche et la matière grise. Les dommages causés par la substance blanche sont potentiellement très importants car ils pourraient perturber les fonctions de sites éloignés de l’hippocampe.

Alors que les données IRM (Corkin et al., 1997) indiquent que Scoville aurait probablement épargné le tractus immédiatement latéral à l’hippocampe (la tige temporale), il aurait enlevé les fibres reliant le pôle temporal au lobe frontal. D’autres lésions des voies chez HM incluraient presque certainement les fibres de la tige temporale qui quittent le lobe temporal en passant directement à travers l’amygdale latérale et dorsale. Des études sur des singes ont montré que la coupe de ces fibres ajoute à des déficiences cognitives dans des tâches telles que la mémoire de reconnaissance (Bachevalier et al., 1985). On peut donc voir que HM n’a pas subi de perte sélective de l’hippocampe et que des dommages aux zones adjacentes ont très probablement contribué à ses problèmes de mémoire. En conséquence, HM ne confirme pas que la perte de cellules de l’hippocampe est « nécessaire » ou « suffisante » pour l’amnésie du lobe temporal.

Comparaisons ultérieures à l’aide d’autres cas présentant des lésions de l’hippocampe plus localisées (Spiers et al., 2001) ont, en fait, souvent soutenu les principales idées tirées de HM car ces cas ultérieurs ont également subi des pertes évidentes de mémoire à long terme qui contrastaient avec des connaissances sémantiques épargnées acquises avant l’amnésie. Cela dit, l’amnésie de HM apparaît sensiblement plus dense que dans les cas où les lésions de l’hippocampe sont plus circonscrites. Bien qu’il existe plusieurs explications possibles à cette différence, y compris l’étendue des dommages à l’hippocampe chez HM, il reste très probable que la combinaison de dommages supplémentaires à la substance blanche et de la perte de tissus dans les structures adjacentes à l’hippocampe (par exemple l’amygdale) a ajouté à ses problèmes de mémoire. Enfin, son utilisation à long terme de médicaments antiépileptiques peut avoir provoqué une atrophie cérébelleuse (Corkin, 2002). Par conséquent, il existe de nombreuses raisons pour lesquelles l’amnésie dans HM peut avoir été particulièrement dense, et ces raisons reflètent plus que la perte de cellules de l’hippocampe.

Les modèles hiérarchiques de la fonction du lobe temporal médial

Consultent presque tous les textes neuropsychologiques et une figure mettra en évidence les connexions du lobe temporal médial les plus fortement liées à la mémoire. Cette figure comprend presque toujours une série de boîtes connectées, avec l’hippocampe placé en haut (Figure 2, au verso). De telles figures véhiculent inévitablement une hiérarchie avec l’hippocampe supervisant toutes les autres fonctions de mémoire du lobe temporal médial.

Bien que de telles représentations de l’anatomie du lobe temporal médial n’aient pas été créées par la recherche sur l’HM, l’accent persistant mis sur le dysfonctionnement de l’hippocampe dans l’HM a sûrement renforcé et maintenu cette vision hiérarchique de la fonction temporale médiale. Cette perspective est d’autant plus compréhensible lorsqu’on comprend que le modèle dominant des systèmes de mémoire du lobe temporal médial a été celui dans lequel d’autres structures du lobe temporal sont principalement critiques pour l’entrée et la sortie d’informations vers et depuis le lobe temporal médial, mais c’est l’hippocampe qui orchestre cette information (Squire et al., 2007; Wixted &Écuyer, 2011). Cette vision influente de l’organisation du lobe temporal médial semble maintenant de plus en plus intenable.

La question centrale est de savoir dans quelle mesure d’autres structures du lobe temporal ont des fonctions de mémoire indépendantes de l’hippocampe.Une grande partie de ce débat était à l’origine centrée sur l’importance relative de l’hippocampe et de la région parahippocampique pour la mémoire de reconnaissance (la capacité de détecter lorsqu’un événement se répète). Un modèle très influent suppose que l’hippocampe est tout aussi important pour le rappel et la reconnaissance, conformément à sa position au sommet d’une hiérarchie anatomique (Squire et al., 2007; Wixted &Écuyer, 2011). Ce modèle suppose que les dommages immédiatement au-delà de l’hippocampe produisent plus du même dysfonctionnement, reflétant ce partage des fonctions. Ce concept est très pertinent car il implique directement que tout dommage extra-hippocampique dans HM perturbe les processus qui dépendent principalement de l’hippocampe, et n’affecte donc pas matériellement son statut de base en tant qu’amnésique hippocampique.

D’autres modèles ont contesté ce point de vue. Une classe de modèles suppose que si l’hippocampe est vital pour la mémoire de reconnaissance basée sur le rappel explicite des expériences passées, les régions adjacentes, y compris le cortex périrhinal, sont indépendamment importantes pour la reconnaissance basée sur le sentiment de familiarité (Aggleton& Brown, 1999; Diana et al., 2007). Ces modèles « à double processus » prédisent que les amnésiques présentant une pathologie limitée à l’hippocampe auront des déficits de rappel disproportionnés, car la reconnaissance peut être partiellement étayée par la familiarité. De tels cas existent (Brown et al., 2010). De plus, il existe de nombreuses preuves que la région parahippocampique a des fonctions cognitives indépendantes de l’hippocampe (Diana et al., 2007).

En ce qui concerne HM, il a omis à plusieurs reprises de reconnaître ses proches voisins et amis qui l’ont connu après son opération. HM a été altérée à la fois pour la reconnaissance verbale et non verbale, et pour les tâches de oui-non et de choix forcé (Corkin, 2002). Par conséquent, il semble peu de raisons de supposer que HM a montré une relative épargne de la mémoire de reconnaissance. Malheureusement, l’amnésie de HM est si fortement identifiée comme étant fondamentalement hippocampique, et ses déficits de rappel et de reconnaissance si largement décrits, que ces deux déficiences sont devenues fusionnées.

Le problème de la confusion de ces déficiences est magnifiquement mis en évidence par une paire d’expériences avec des singes qui ont cherché à reproduire la chirurgie combinée de l’amygdale et de l’hippocampe dans HM. Lorsque le tissu a été retiré à l’aide de l’approche chirurgicale de Scoville, les singes ont été très gravement altérés sur la mémoire de reconnaissance d’objets (Mishkin, 1978). Lorsque les mêmes cibles ont été éliminées en injectant un produit chimique qui tue les neurones mais épargne la substance blanche, les animaux n’étaient pas affectés par la reconnaissance des objets (Murray &Mishkin, 1998). Cette paire de résultats contrastés souligne l’importance du dysfonctionnement de l’HM au-delà de l’hippocampe et sa contribution probable à la mémoire de reconnaissance.

Au-delà de l’hippocampe
Un héritage de HM est qu’il a renforcé la notion de différentes structures cérébrales avec des rôles différents dans le traitement de l’information, soutenant ainsi une approche modulaire de la mémoire. Un héritage connexe est que l’hippocampe est devenu la clé de voûte de la recherche sur la mémoire à long terme. Une conséquence est que la recherche sur les troubles neurologiques associés à la perte de mémoire, y compris les démences, reste dominée par les analyses de l’hippocampe, malgré l’importance potentielle d’autres zones du lobe temporal.

Les dommages au-delà du lobe temporal peuvent également provoquer une amnésie antérograde. En fait, la première preuve convaincante que des dommages à un site cérébral spécifique peuvent provoquer une amnésie concerne les corps mammillaires (la partie la plus postérieure de l’hypothalamus), et non l’hippocampe (Vann& Aggleton, 2004). Des cas cliniques remarquables, tels que BJ qui s’est fait forcer le nez par une queue de billard, endommageant la base de ce cerveau, ont également spécifiquement impliqué les corps mammillaires (voir Vann &Aggleton, 2004). De même, une étude à grande échelle de la mémoire après des tumeurs au milieu du cerveau a mis en évidence l’importance des corps mammillaires (Tsivilis et al., 2008).

Un certain nombre d’autres sites ont également été impliqués dans l’amnésie (par exemple les noyaux thalamiques antérieurs, le noyau thalamique paraténial, le noyau thalamique dorsal médial, le cortex rétrosplénial), et le fait que beaucoup de ces structures sont directement interconnectées avec l’hippocampe a été donné une grande importance. L’hypothèse a généralement été que ces autres régions sont d’importance secondaire et que les influences primaires de la mémoire commencent et se terminent par l’hippocampe. Bien que de tels modèles soient anatomiquement plausibles, ils présentent une faiblesse inhérente s’ils ne parviennent pas à expliquer pourquoi l’hippocampe pourrait bénéficier d’un tel circuit de retour. La réponse est sûrement que ces autres structures fournissent de nouvelles informations critiques pour la fonction du lobe temporal. En effet, des recherches récentes montrent qu’il pourrait être plus perspicace de voir ces autres sites principalement en amont, et non en aval, de l’hippocampe (Vann, 2010), i.e. inverser le point de vue traditionnel. Ces résultats soulignent à nouveau la nécessité de passer à une vision plus équilibrée des substrats de mémoire.

À bien des égards, HM reste l’amnésique prototypique. (En fait, on pourrait soutenir que HM en est venu à définir ce que l’on entend maintenant par le terme amnésique.) Il ne fait guère de doute que HM était unique, mais cette unicité est une épée à double tranchant étant donné la multitude de facteurs spéciaux qui ont pu influencer ses performances de mémoire. Il est presque sacrilège de critiquer l’impact de la SM, en particulier compte tenu de la qualité de la recherche associée. Néanmoins, l’accent étroit qui en résulte sur l’hippocampe pour la mémoire et les troubles de la mémoire pourrait bien avoir trop biaisé notre pensée, avec des conséquences involontaires de grande envergure.
John P. Aggleton est à l’École de psychologie de l’Université de Cardiff

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