Cortisol réorganise les réseaux cérébraux pour renforcer les souvenirs

Le cortisol, hormone sécrétée en situation de stress, ne renforce pas tous les souvenirs de façon uniforme. Une nouvelle recherche menée à l’université Yale révèle qu’il agit en remodelant la manière dont deux réseaux cérébraux distincts — l’un associé à l’intensité émotionnelle, l’autre à la consolidation mnésique — interagissent entre eux.

Les chercheurs ont administré à des participants soit de l’hydrocortisone, un composé qui reproduit les effets biologiques du cortisol, soit un placebo, avant qu’ils ne visionnent des images dans un scanner IRM fonctionnel. Chaque participant a effectué l’expérience deux fois, sans savoir lors de quelle session il avait reçu le traitement actif ou l’innocuum. Le lendemain, leur mémoire des images a été testée, tandis qu’ils avaient précédemment noté leur ressenti face à chaque stimulus.

L’analyse s’est concentrée sur les cinq secondes suivant la présentation de chaque image. Contrairement aux études classiques de connectivité fonctionnelle, qui utilisent plusieurs minutes de données cérébrales, cette équipe a évalué si les motifs de synchronisation entre régions cérébrales observés au cours d’un seul essai pouvaient prédire deux résultats distincts : la perception subjective d’intensité émotionnelle et la rétention mnésique à 24 heures. Les deux prédictions se sont avérées exactes, permettant d’identifier deux réseaux dynamiques séparés, l’un lié à l’émotion, l’autre à la mémoire.

Sous l’effet du cortisol, le réseau associé à l’intensité émotionnelle est devenu plus stable et davantage sollicité. En revanche, le réseau impliqué dans la formation des souvenirs a accru sa spécialisation pour les contenus émotionnels. Par ailleurs, le cortisol a renforcé la coordination entre ces deux systèmes. Ces changements combinés expliquent comment l’hormone favorise la mémorisation des expériences perçues comme émotionnellement marquantes.

« Nous connaissons depuis longtemps le rôle du cortisol dans le renforcement des souvenirs émotionnels chez l’humain et chez le rongeur, mais il était difficile de distinguer ses effets sur la perception émotionnelle elle-même et sur l’encodage mnésique », a précisé Elizabeth Goldfarb, professeure adjointe de psychiatrie à la Yale School of Medicine et de psychologie à la Faculty of Arts and Sciences. Elle ajoute : « Former des souvenirs d’expériences émotionnelles implique deux processus distincts dans le cerveau : d’abord percevoir une expérience comme intense ou émotionnelle, puis l’encoder en mémoire à long terme. »

Goldfarb, membre de l’initiative interdisciplinaire Wu Tsai Institute dédiée à l’étude de la cognition, souligne que la réponse au stress est fondamentalement adaptative : « Elle peut vous aider à former des souvenirs robustes — mais cela concerne uniquement les expériences que vous jugez émotionnellement intenses ou significatives. Cela tient en partie au fait que votre cerveau augmente l’engagement des réseaux qui détectent l’intensité émotionnelle. Ainsi, si vous êtes stressé tout en apprenant quelque chose de nouveau, cela pourrait être utile de mobiliser des éléments stimulants ou des émotions fortes liés à ce que vous apprenez. »

Référence : « Dynamic brain mechanisms supporting salient memories under cortisol », par Yuye Huang, David O’Connor, Bailey B. Harris, Rajita Sinha, R. Todd Constable et Elizabeth V. Goldfarb, 10 décembre 2025, Science Advances. DOI : 10.1126/sciadv.adz4143.

Ce travail a bénéficié du soutien des National Institutes of Health, sous les subventions KL2TR001862 et K01AA027832 attribuées à E.V.G.