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Dormez pour mieux mémoriser !

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Les souvenirs s'intègrent beaucoup mieux pendant le sommeil profond, d'après une nouvelle étude. Ces résultats pourraient être utilisés pour aider les victimes de stress post-traumatique, voire pour apprendre plus rapidement de nouvelles langues !

Les neurones situés dans le cerveau sont responsables des phases de sommeil et de la mémoire. © Wellcome Library, London, CC by-nc 2.0

Le sommeil permettrait de mieux mémoriser, pensaient certains sans trop y croire. Aujourd'hui, grâce aux travaux d'une équipe de recherche germano-suisse, la science vient de prouver que la mémoire est effectivement consolidée au cours du sommeil, alors que les souvenirs peuvent être altérés pendant la journée.

Ces résultats, publiés dans la revue Nature Neuroscience, ont d'abord été basés sur l'hypothèse de l'existence d'un processus de consolidation des souvenirs. Cette hypothèse soutient l'idée que les nouveaux souvenirs ne sont pas fixés à un moment donné pour toute la vie. Ils peuvent exister sous deux formes : une forme active, dans laquelle ils peuvent évoluer sous l'influence d'éléments perturbateurs, et une forme inactive ou stable, où ils deviennent résistants à l'amnésie.

Les souvenirs sont malléables

Chez l'animal, la réactivation des souvenirs, par l'application d'une odeur par exemple, produit une nouvelle instabilité dans les connexions synaptiques des neurones impliqués dans le souvenir et dans les marqueurs moléculaires de la formation de la mémoire. En clair, la réactivation d'un souvenir le rend malléable. Il suffit alors d'ajouter une interférence, c'est-à-dire une nouvelle information ressemblant au souvenir, pour que les deux informations se mélangent et rendent le souvenir un peu flou.

Les zones du cerveau activées pendant la réactivation du souvenir ne sont pas les mêmes en éveil ou pendant le sommeil. Le cortex préfrontal droit est activé en éveil (a), alors que c'est l'hippocampe gauche qui est préférentiellement activé pendant le sommeil (b). © Nature Neuroscience

Le cerveau réagit-il de la même façon lorsqu'il dort ? Pour tester cette hypothèse, des volontaires ont été soumis à un test particulier contenant quatre phases : l'apprentissage, la réactivation, l'interférence et l'épreuve. L'apprentissage consistait en la mémorisation de quinze paires de cartes représentant des animaux ou des objets, tout en respirant une odeur désagréable. La réactivation du souvenir, consistant en l'exposition à l'odeur, a été réalisée pour la moitié d'entre eux pendant une phase de sommeil profond, les autres volontaires étant toujours éveillés. 

Ceux qui dorment résistent mieux aux interférences

L'interférence, ou la mémorisation d'un nouveau groupe de carte censée perturber le premier souvenir, a donc été réalisée pour le premier groupe après sa phase de sommeil, et pour le second avant qu'il ne puisse dormir. Interrogés sur le premier lot de cartes, les volontaires n'ayant pas subi de réactivation du tout réalisent tous le même score (60 % de réussite), qu'ils aient ou non dormi avant l'épreuve.

Ce taux chute à 40 % chez les personnes éveillées qui subissent une réactivation du souvenir, car celle-ci est connue pour rendre sensible à l'interférence. La réactivation du souvenir pendant le sommeil a en revanche une toute autre conséquence, innattendue. Au lieu de fragiliser le souvenir, elle conduit à l'ancrer davantage, comme le montre le taux de réussite nettement amélioré : 85 %.

Un stockage accéléré des informations

Pour comprendre ce qui se passe dans le cerveau des individus au moment de la réactivation du souvenir en période d'éveil ou de sommeil, les scientifiques ont cherché à observer par l'imagerie par résonnance magnétique fonctionnelle (IRMf) les zones du cerveau activées au cours de la réactivation. Alors que les patients endormis soumis à l'odeur activent l'hippocampe gauche, les patients éveillés activent préférentiellement le cortex préfrontal latéral droit. L'activation de l'hippocampe, zone du cerveau impliquée dans la mémorisation, pourrait accélérer le transfert de l'information vers une zone du cerveau où le souvenir sera stocké de façon définitive.

Ces nouvelles données permettront, selon les auteurs, d'imaginer des moyens d'aider les victimes de stress post-traumatique. « La réactivation avant une intervention psychothérapeutique pourrait faciliter le modelage et le désapprentissage de souvenirs non voulus, rendant plus efficace la thérapie. Puis, la réactivation, pendant le sommeil, des concepts appris pourrait ensuite consolider l'effet thérapeutique à long terme ». Un vrai lavage de cerveau !