Pourquoi le stress bloque-t-il la mémoire ?

Quiconque a eu un trou noir pendant un examen important, ou a eu du mal à se rappeler une évidence au milieu d’une discussion tendue, a vécu de l’intérieur ce que les neurosciences décrivent en détail : le stress est un facteur biologique qui modifie le fonctionnement de la mémoire, et il le fait différemment selon le moment où il survient et le temps qu’il dure.

Un peu de stress aide, mais pas n’importe quelle dose

Toute dose de stress ne nuit pas à l’apprentissage. Un niveau modéré modifie certains systèmes neurochimiques (catécholamines, opioïdes, glucocorticoïdes), ce qui peut dans certains cas faciliter l’apprentissage.

On résume souvent cette idée par la loi de Yerkes-Dodson, même si son origine est plus modeste qu’on ne le croit. En 1908, Robert Yerkes et John Dodson ont entraîné des souris à choisir entre deux compartiments, avec une décharge électrique d’intensité variable quand elles se trompaient. Dans la tâche facile, une intensité plus forte accélérait l’apprentissage ; dans la tâche difficile, une intensité intermédiaire donnait les meilleurs résultats. Le « U inversé » que l’on dessine aujourd’hui est une généralisation ultérieure de ces données, et David Diamond et ses collègues (2007) le décrivent comme un principe très cité mais souvent mal compris.

Le moment compte aussi. La méta-analyse de Grant Shields et ses collègues (2017) a montré que le stress qui survient juste avant ou pendant la récupération dégrade le souvenir, alors que celui qui survient peu après l’apprentissage tend à le renforcer.

Le problème apparaît quand le stress gagne en intensité ou se prolonge dans le temps.

Au-delà d’un certain seuil, les études, surtout chez l’animal, observent des changements transitoires mais aussi durables dans l’hippocampe, la région cérébrale clé de l’apprentissage et de la mémoire : altérations de la plasticité synaptique, changements morphologiques, suppression de la formation de nouveaux neurones, voire lésions neuronales.

Le trou noir : le stress et la récupération

Le phénomène du trou noir a une expérience de référence. Dominique de Quervain, Benno Roozendaal et James McGaugh (1998) ont entraîné des rats à trouver une plateforme immergée dans une piscine. Le lendemain, une décharge électrique 30 minutes avant l’épreuve dégradait leur souvenir du trajet ; la même décharge 2 minutes ou 4 heures avant, non.

L’effet coïncidait avec le pic de corticostérone, l’hormone du stress du rat, et disparaissait si l’on bloquait sa synthèse. Ce que le stress perturbait, ce n’était pas ce qui avait été appris, mais l’accès à ce savoir à ce moment-là.

Deux ans plus tard, le même groupe l’a vérifié chez l’humain (de Quervain et ses collègues, 2000) : une dose de cortisone avant l’épreuve a dégradé le souvenir d’une liste de mots apprise la veille.

Le rôle de l’amygdale

Au niveau central, c’est le système limbique qui traite les émotions, et en son sein l’amygdale occupe une place particulièrement importante dans l’apprentissage émotionnel.

L’amygdale est reliée, directement et indirectement, à plusieurs régions de l’hippocampe, ce qui lui offre plusieurs voies pour influer sur son fonctionnement.

D’ailleurs, pour que les effets négatifs du stress sur l’hippocampe se manifestent pleinement, il faut que l’amygdale soit elle aussi activée : ce n’est pas l’hippocampe qui agit seul, c’est l’interaction entre les deux structures qui explique le blocage.

À ce circuit s’ajoute le cortex préfrontal, la région qui soutient l’attention et le raisonnement délibéré. Selon la revue d’Amy Arnsten (2009), même un stress aigu léger, s’il est vécu comme incontrôlable, peut réduire rapidement et fortement ses fonctions, et un stress prolongé finit par modifier la structure de ses neurones.

C’est une explication plausible au fait que l’anxiété avant un examen, au-delà d’être désagréable, puisse réduire la capacité d’attention et de récupération de ce qu’on a étudié.

Pourquoi, malgré tout, nous nous souvenons mieux de ce qui est émotionnel

Il y a là un paradoxe apparent : si le stress peut abîmer la mémoire, pourquoi nous souvenons-nous si nettement des moments de notre vie chargés d’émotion ?

La réponse tient au fait que le contenu émotionnel d’une expérience renforce la formation d’un souvenir durable de cette expérience, que l’émotion soit positive ou négative, même si les souvenirs liés à des émotions négatives ou traumatiques tendent à être particulièrement résistants à l’effacement.

Ce n’est pas une contradiction : qu’une émotion ponctuelle et intense renforce le souvenir d’un moment précis est une chose ; que le stress prolongé dans le temps détériore la capacité générale de l’hippocampe à continuer d’apprendre des choses nouvelles en est une tout autre.

En pratique, cela rejoint ce que sait quiconque a essayé d’étudier dans une mauvaise passe : bien apprendre exige un environnement raisonnablement sûr, non pas exempt de toute pression, mais exempt d’un stress prolongé qui finirait par abîmer la structure même qui rend l’apprentissage possible.

Apprendre à réguler cette activation (ce que d’autres articles du site décrivent comme l’autorégulation émotionnelle) n’est pas seulement une question de bien-être : cela peut aussi influer sur la capacité à retenir l’information.

Pourquoi le cerveau est fait ainsi : ce n’est pas un défaut

Vu isolément, le fait que le stress interfère avec la mémoire peut ressembler à un défaut de conception. Mais il obéit à une logique adaptative claire : face à l’énorme quantité d’informations disponibles dans n’importe quel environnement, le cerveau a besoin d’un critère pour décider de ce qui mérite d’être mémorisé et de ce qui ne le mérite pas.

La réaction émotionnelle à un événement est justement l’un des signaux qu’il utilise pour trancher, en donnant la priorité à ce qui semble important pour la survie ou le bien-être futur sur ce qui ne suscite aucune réaction.

Le problème n’est pas que ce système existe, c’est que ce même mécanisme, conçu pour des menaces ponctuelles, distingue mal un danger réel et passager d’un stress qui reste activé semaine après semaine sans jamais se résoudre tout à fait.

La différence entre un examen et un examen permanent

Cette distinction explique pourquoi une même personne peut bien réussir sous la pression ponctuelle d’un examen précis et, en même temps, moins bien réussir pendant une période d’examens enchaînés sans répit, ou pendant une longue période d’anxiété non résolue.

Ce n’est pas une question de volonté ni de « mieux encaisser » : ce sont deux régimes physiologiques différents, et seul le second, le stress prolongé, finit par modifier de façon mesurable la structure de l’hippocampe.

Distinguer la pression ponctuelle (qui peut même aider) de la pression prolongée (qui nuit) est l’idée centrale que laisse cette recherche. Cet article a une visée informative ; si le stress ou l’anxiété perturbent durablement vos études ou votre vie quotidienne, mieux vaut en parler à un professionnel de santé ou de la psychologie.

Connaître en outre votre propre style d’apprentissage peut aider à réfléchir à votre façon préférée d’étudier, même si les preuves concernant les styles d’apprentissage sont limitées et débattues.

Sources

• Arnsten, A. F. T. (2009). Stress signalling pathways that impair prefrontal cortex structure and function. Nature Reviews Neuroscience, 10(6), 410-422. https://doi.org/10.1038/nrn2648
• de Quervain, D. J.-F., Roozendaal, B. et McGaugh, J. L. (1998). Stress and glucocorticoids impair retrieval of long-term spatial memory. Nature, 394(6695), 787-790. https://doi.org/10.1038/29542
• de Quervain, D. J.-F., Roozendaal, B., Nitsch, R. M., McGaugh, J. L. et Hock, C. (2000). Acute cortisone administration impairs retrieval of long-term declarative memory in humans. Nature Neuroscience, 3(4), 313-314. https://doi.org/10.1038/73873
• Diamond, D. M., Campbell, A. M., Park, C. R., Halonen, J. et Zoladz, P. R. (2007). The temporal dynamics model of emotional memory processing: A synthesis on the neurobiological basis of stress-induced amnesia, flashbulb and traumatic memories, and the Yerkes-Dodson law. Neural Plasticity, 2007, 60803. https://doi.org/10.1155/2007/60803
• Kim, J. J. et Diamond, D. M. (2002). The stressed hippocampus, synaptic plasticity and lost memories. Nature Reviews Neuroscience, 3(6), 453-462.
• LaBar, K. S. et Cabeza, R. (2006). Cognitive neuroscience of emotional memory. Nature Reviews Neuroscience, 7(1), 54-64.
• McEwen, B. S. (1999). Stress and hippocampal plasticity. Annual Review of Neuroscience, 22, 105-122.
• Phelps, E. A. (2004). Human emotion and memory: Interactions of the amygdala and hippocampal complex. Current Opinion in Neurobiology, 14(2), 198-202.
• Shields, G. S., Sazma, M. A., McCullough, A. M. et Yonelinas, A. P. (2017). The effects of acute stress on episodic memory: A meta-analysis and integrative review. Psychological Bulletin, 143(6), 636-675. https://doi.org/10.1037/bul0000100
• Yerkes, R. M. et Dodson, J. D. (1908). The relation of strength of stimulus to rapidity of habit-formation. Journal of Comparative Neurology and Psychology, 18(5), 459-482. https://doi.org/10.1002/cne.920180503