Comment les ondes cérébrales et les ondulations du sommeil préservent les souvenirs pendant longtemps

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Nous utilisons souvent le sommeil comme excuse pour procrastiner, mais il est scientifiquement prouvé que le sommeil est le disque dur du cerveau. Des chercheurs de l’université allemande de la Ruhr à Bochum et de l’université de Bonn ont voulu comprendre exactement comment le sommeil affecte la consolidation de la mémoire. Leurs découvertes, publiées dans Nature Communications en octobre 2018, montrent que lorsque vous êtes dehors, le cerveau met en pratique ce qu’il a appris.

Cet essai était basé sur un groupe unique de participants : des patients épileptiques subissant une intervention chirurgicale planifiée. Ces personnes avaient des électrodes implantées dans leur cerveau, ce qui a permis aux chercheurs d’enregistrer l’activité neuronale avec une grande précision. La tâche est facile. Les participants ont étudié une série de photos. Puis ils ont fait une sieste. Pendant leur sommeil, les chercheurs ont surveillé l’activité cérébrale à haute fréquence, en particulier dans la bande gamma.

Ce qu’ils ont découvert était choquant. Les schémas d’activité gamma apparus pendant que les patients regardaient les images réapparaissaient pendant le sommeil. Le cerveau réactive ces souvenirs.

“Les images oubliées ne disparaissent pas du cerveau.”
—— Dr Zhang Hui

Cependant, la réactivation à elle seule ne garantit pas le rappel. De nombreux participants étaient incapables de se souvenir des images réactivées après leur réveil. Le facteur décisif se situe dans l’hippocampe. Cette zone est importante pour la formation de nouveaux souvenirs. Pendant le sommeil, l’hippocampe produit des poussées d’activité distinctes appelées « ondulations ».

Deux choses doivent se produire en même temps pour qu’une image laisse une impression durable. Premièrement, l’activité de la bande gamma doit être présente. Deuxièmement, ces ondes gamma doivent être synchronisées avec les ondulations de l’hippocampe. Cet arrangement sert de système de classement. Sans les vagues, l’information reste instable.

La profondeur du traitement est également importante. Les chercheurs ont divisé la phase d’apprentissage initiale en deux phases. Un traitement superficiel a lieu pendant les 0,5 premières secondes d’affichage de l’image. Un traitement en profondeur s’ensuit lorsque le cerveau s’engage plus intensément avec le contenu.

Les résultats ont montré une nette différence. Lorsque les étapes de traitement profond de l’activité gamma ont été réactivées pendant le sommeil, ainsi que les ondulations dans l’hippocampe, les participants se sont souvenus des images. Si seulement l’étape superficielle était réactivée, la mémoire s’estompait. Pour archiver définitivement les souvenirs, le cerveau a besoin d’un engagement plus profond.

Ce mécanisme met en évidence pourquoi le sommeil est plus qu’une simple période de repos passif. Il s’agit d’un état actif de maintenance neuronale. L’interaction des ondes gamma avec les ondulations de l’hippocampe détermine quelles expériences survivent à la nuit et lesquelles sont rejetées.

La National Sleep Foundation note que les humains sont les seuls mammifères qui retardent volontairement leur sommeil. Étant donné l’activité avec laquelle le cerveau consolide les souvenirs au repos, ignorer cette envie peut avoir un coût cognitif. Votre cerveau continue de fonctionner même lorsque vous vous reposez. Autant le laisser faire son travail.