Les souvenirs sont renforcés par des ondes cérébrales produites durant le sommeil, d’après une nouvelle étude

Les chercheurs connaissent depuis des décennies le lien étroit entre le sommeil et la mémoire. Or, une nouvelle étude publiée dans la revue NeuroImage sur un mécanisme important de cette relation nous permet de mieux comprendre comment l’information apprise se transforme en souvenirs fiables durant le sommeil.

L’étude a été dirigée par Thanh Dang-Vu, professeur agrégé au Département de santé, de kinésiologie et de physiologie appliquée et titulaire de la chaire de recherche de l’Université Concordia sur le sommeil, la neuro-imagerie et la santé cognitive. Les chercheurs ont examiné comment l’information déclarative, comme des faits et des visages, est conservée après avoir été apprise. La réponse se trouve dans les ondes cérébrales, plus précisément les fuseaux du sommeil. Ceux-ci sont de rapides vagues d’activité électrique produites par les neurones surtout durant la deuxième phase du sommeil, avant le sommeil profond.

Thanh Dang-Vu a collaboré avec Christophe Grova, professeur agrégé au Département de physique, ainsi qu’avec des chercheurs du Centre de recherches du Cyclotron à l’Université de Liège, en Belgique. Au moyen de machines d’imagerie médicale, ils ont pu accéder à l’activité cérébrale liée à ces ondes.

« Selon l’hypothèse posée, les fuseaux de sommeil jouent un rôle important dans le transfert de l’information de l’hippocampe au néocortex, ce qui renforcerait les souvenirs », explique le professeur Dang-Vu.

Pour obtenir les images nécessaires, Thanh DAng-Vu et son équipe ont eu recours à l’électroencéphalographie (EEG) et à l’imagerie par résonance magnétique fonctionnelle (IRMf), qu’ils ont utilisées sur un groupe d’étudiants volontaires durant et après un exercice de séquence de visages en laboratoire. Les étudiants devaient regarder une série de visages, puis les replacer dans l’ordre observé. Les chercheurs ont analysé leur activité cérébrale pendant qu’ils mémorisaient les visages, durant leur sommeil, ainsi qu’après leur réveil, moment où ils devaient se souvenir de la séquence.

Fuseaux de sommeil réactivés

Les étudiants sont revenus chaque jour pendant une semaine pour refaire l’exercice, mais sans analyse cérébrale. Au terme de cette période, ils avaient mémorisé l’exercice, et ont de nouveau été soumis à un examen cérébral durant leur sommeil, avant de devoir se souvenir de la séquence.

« Notre objectif était de comparer les fuseaux de sommeil de la soirée où ils ont appris la nouvelle information à la nuit où ils n’avaient aucune information nouvelle à apprendre, mais avaient été exposés au même stimulus avec les mêmes visages », poursuit le professeur Dang-Vu.

Les chercheurs ont découvert que durant les fuseaux de sommeil de la nuit d’apprentissage, les régions du cerveau déterminantes dans le traitement des visages étaient réactivées. Ils ont également constaté que les régions du cerveau touchant la mémoire – notamment l’hippocampe – étaient plus actives durant les fuseaux chez les sujets qui se souvenaient davantage de l’exercice après le sommeil.

Cette réactivation durant les fuseaux de sommeil dans les régions touchant l’apprentissage et la mémoire « cadre avec la théorie selon laquelle pendant le sommeil, on renforce les souvenirs en transférant l’information de l’hippocampe aux régions du cortex jouant un rôle clé dans la consolidation de ce type d’informations », conclut-il.

Thanh Dang-Vu espère que ses travaux fondés sur l’emploi de techniques d’imagerie non effractives pour déterminer les mécanismes qui renforcent les souvenirs permettront de mieux comprendre les rouages de la mémoire ainsi que d’améliorer les interventions pour les personnes ayant des troubles du sommeil ou de la mémoire.

Consultez l’article cité : Cortical reactivations during sleep spindles following declarative learning.

Pour plus d'informations sur les recherches récentes de Thanh Dang-Vu, voir ce communiqué.
 

Patrick Lejtenyi
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