Type de document : article scientifique publié dans Science
Auteurs : Chongxi Lai, Shinsuke Tanaka, Timothy D. Harris, Albert K. Lee
Résumé en français (traduction) : Activation volontaire de représentations de lieux éloignés à l’aide d’une interface cerveau-machine hippocampique
L’hippocampe joue un rôle essentiel dans le souvenir et l’imagination des expériences. On pense que cela implique de puiser volontairement dans la mémoire hippocampique des représentations de personnes, d’événements et de lieux, y compris des représentations cartographiques d’environnements familiers. Cependant, on ne sait pas si les représentations de ces « cartes cognitives » peuvent être consultées volontairement. Nous avons développé une interface cerveau-machine pour tester si les rats peuvent le faire en contrôlant leur activité hippocampique d’une manière flexible, orientée vers un but et basée sur un modèle. Nous avons découvert que les rats peuvent naviguer efficacement ou diriger des objets vers des lieux arbitraires dans une arène de réalité virtuelle uniquement en activant et en maintenant les représentations hippocampiques appropriées des lieux éloignés. Cette découverte permet de mieux comprendre les mécanismes qui sous-tendent le rappel de la mémoire épisodique, la simulation et la planification mentales, ainsi que l’imagination, et ouvre la voie à des prothèses neuronales perfectionnées qui utilisent les représentations hippocampiques.
Résumé en anglais (original) : The hippocampus is critical for recollecting and imagining experiences. This is believed to involve voluntarily drawing from hippocampal memory representations of people, events, and places, including maplike representations of familiar environments. However, whether representations in such “cognitive maps” can be volitionally accessed is unknown. We developed a brain–machine interface to test whether rats can do so by controlling their hippocampal activity in a flexible, goal-directed, and model-based manner. We found that rats can efficiently navigate or direct objects to arbitrary goal locations within a virtual reality arena solely by activating and sustaining appropriate hippocampal representations of remote places. This provides insight into the mechanisms underlying episodic memory recall, mental simulation and planning, and imagination and opens up possibilities for high-level neural prosthetics that use hippocampal representations.
