Le modèle, décrit dans un article publié dans la revue *Psychological Review*, s'inspire des neurosciences théoriques, de la psychologie et de l'intelligence artificielle. Il offre un cadre complet qui non seulement simule la façon dont le cerveau traite la mémoire séquentielle, mais explique également comment des erreurs de mémoire peuvent se produire.
"C'est le premier modèle qui rassemble les distorsions de la mémoire et les processus fondamentaux qui soutiennent la mémoire séquentielle", explique Mehrdad Jazayeri, professeur agrégé au Département des sciences du cerveau et des sciences cognitives du MIT et à l'Institut Picower pour l'apprentissage et la mémoire. "Cela pourrait fournir de nouvelles informations sur la compréhension des déficits cognitifs dans les troubles psychiatriques dans lesquels la mémoire séquentielle est connue pour être altérée."
La mémoire séquentielle est essentielle pour les activités quotidiennes, comme se souvenir d'une liste d'articles à l'épicerie ou des étapes d'une recette. Elle est étroitement liée à notre perception du temps et à notre capacité à naviguer à travers le monde.
Le nouveau modèle capture deux processus fondamentaux censés prendre en charge la mémoire séquentielle :la capacité de prédire les éléments à venir dans une séquence et la capacité de rappeler l'ordre des éléments dans une séquence.
Pour réaliser ces processus, les « cellules cérébrales » du modèle – des unités mathématiques représentant les neurones – possèdent plusieurs couches d’interconnexion, reflétant l’architecture hiérarchique des régions cérébrales impliquées dans la mémoire. Le modèle comprend également des mécanismes permettant de représenter le temps, d'apprendre des expériences passées et de commettre des erreurs.
Les chercheurs ont testé le modèle en comparant ses performances aux données de la mémoire humaine sur différentes tâches de mémoire séquentielles. Les résultats ont montré que le modèle capturait avec précision les performances humaines, non seulement en termes de réponses correctes, mais également en termes de types d'erreurs commises par les individus.
"On a longtemps pensé que la mémoire séquentielle impliquait la prédiction, mais notre modèle est l'un des premiers cadres quantitatifs qui montre explicitement comment la prédiction contribue aux distorsions et aux erreurs de mémoire", explique l'auteur principal Mohammad Amin-Nouri, chercheur au Département de Cerveau et sciences cognitives.
Par exemple, le modèle prédit que les gens sont plus susceptibles de confondre un élément avec un élément adjacent dans la séquence en raison de signaux prédictifs puissants entre les éléments proches. Cela explique également comment nos attentes concernant l’ordre des éléments peuvent influencer notre mémoire pour la séquence.
Les chercheurs pensent que le nouveau modèle pourrait potentiellement être utilisé pour développer des outils permettant d'évaluer les déficits de mémoire dans les troubles psychiatriques et d'orienter le développement d'interventions de réadaptation cognitive.
"Nous pourrions utiliser ce modèle pour identifier des processus de mémoire spécifiques altérés dans différents troubles psychiatriques", explique Amin-Nouri. "Cela pourrait nous aider à comprendre les racines cognitives de ces troubles et à concevoir des traitements ciblés pour améliorer le fonctionnement de la mémoire."
Les chercheurs prévoient d'affiner davantage le modèle en incorporant des processus cognitifs supplémentaires, tels que l'attention, et en le comparant aux données d'imagerie cérébrale pour mieux comprendre les mécanismes neuronaux de la mémoire séquentielle.
