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La théorie que le sommeil améliore la mémoire confirmée par une étude

biologie 05 avril 2022

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Une chercheuse du RIKEN et son collaborateur ont démontré que la consolidation de l’apprentissage qui se produit pendant le sommeil est le résultat du processus d’apprentissage et non pas simplement parce que certaines régions du cerveau sont beaucoup utilisées pendant l’apprentissage. Cette découverte résout un débat de longue date parmi les chercheurs sur le sommeil.

Le sommeil consolide l’apprentissage

Au Japon, de nombreux élèves se couchent très tard pour préparer leurs examens, mais cette stratégie est vouée à l’échec, selon Masako Tamaki, du Centre RIKEN des sciences du cerveau. « Lorsque vous voulez apprendre quelque chose, vous devriez vous coucher à une heure régulière », recommande-t-elle. « Les jeunes qui étudient très tard, perdent une grande partie de ces connaissances s’ils ne dorment pas suffisamment ».

C’est parce que les nouvelles connaissances et compétences que nous acquérons lorsque nous sommes éveillés sont consolidées par le traitement neuronal qui se produit lorsque nous dormons.

Mais la manière dont cette consolidation se produit a fait l’objet de nombreux débats. Est-ce simplement parce que les neurones qui sont beaucoup utilisés lors de l’apprentissage sont régulés à la baisse pour être renormalisés pendant le sommeil ? Ou bien y a-t-il quelque chose de profond au processus d’apprentissage qui provoque cette consolidation ?

Yuka Sasaki, de l’université Brown aux États-Unis, et Tamaki, qui a commencé à s’intéresser à la recherche sur le sommeil après un épisode de paralysie du sommeil, au cours duquel elle pensait être étranglée par un inconnu, ont trouvé des preuves solides en faveur du modèle de la consolidation dépendant de l’apprentissage pendant le sommeil.

Une étude pour valider cette théorie

Deux groupes de jeunes volontaires ont suivi chacun deux sessions d’entraînement avec un exercice visuel. Pour le premier groupe, les deux sessions d’entraînement étaient identiques et ils se sont améliorés dans l’exercice. En revanche, la seconde session d’entraînement du second groupe a été conçue pour annuler l’apprentissage réalisé lors de la première session, et ils ont donc montré une très faible amélioration globale.

Ces deux groupes ont ensuite dormi, et leurs performances sur l’exercice visuel ont été mesurées au réveil. Les résultats ont fortement démontré le modèle dépendant de l’apprentissage. Tout d’abord, les résultats comportementaux indiquent que le premier groupe a montré des améliorations substantielles après avoir dormi, alors que le second groupe n’en a montré presque aucune, bien qu’il ait été entraîné pendant la même durée de temps.

Deuxièmement, le suivi des signaux cérébraux pendant le sommeil a révélé que deux types d’activités compatibles avec ce modèle étaient impliqués dans le traitement, à savoir l’activité thêta pendant le sommeil à mouvements oculaires rapides (REM) et l’activité sigma pendant le sommeil non-REM. En revanche, cette étude n’a révélé aucune implication de l’activité à ondes lentes pendant le sommeil non-REM, qui s’est avérée être associée à des processus dépendants de l’utilisation.

Des résultats qui confirment cette théorie

Ces résultats ont confirmé les soupçons de ces deux chercheurs : l’apprentissage, et pas seulement l’utilisation du cerveau, est essentiel à la consolidation pendant le sommeil. « Les études précédentes que nous avions réalisées étaient plus cohérentes avec le modèle dépendant de l’apprentissage », note Tamaki.

Cette recherche a été publiée dans The Journal of Neuroscience.

Source : RIKEN
Crédit photo : Pexels