Le sommeil réinitialise les neurones pour de nouveaux souvenirs le lendemain, selon une étude

Alors que tout le monde sait qu’une bonne nuit de sommeil redonne de l’énergie, une nouvelle étude de l’Université Cornell révèle qu’elle réinitialise une autre fonction vitale : la mémoire.

Apprendre ou expérimenter de nouvelles choses active les neurones de l’hippocampe, une région du cerveau essentielle à la mémoire. Plus tard, pendant notre sommeil, ces mêmes neurones répètent le même schéma d’activité, ce qui permet au cerveau de consolider ces souvenirs qui sont ensuite stockés dans une grande zone appelée le cortex. Mais comment pouvons-nous continuer à apprendre de nouvelles choses toute notre vie sans épuiser tous nos neurones ?

Une étude intitulée « Un mécanisme de circuit hippocampique pour équilibrer la réactivation de la mémoire pendant le sommeil », publiée dans Scienceconstate qu’à certains moments pendant le sommeil profond, certaines parties de l’hippocampe deviennent silencieuses, permettant à ces neurones de se réinitialiser.

« Ce mécanisme pourrait permettre au cerveau de réutiliser les mêmes ressources, les mêmes neurones, pour un nouvel apprentissage le lendemain », a déclaré Azahara Oliva, professeur adjoint de neurobiologie et de comportement et auteur correspondant de l’étude.

L’hippocampe est divisé en trois régions : CA1, CA2 et CA3. CA1 et CA3 sont impliquées dans l’encodage des souvenirs liés au temps et à l’espace et sont bien étudiées. On en sait moins sur CA2, qui, selon l’étude actuelle, génère ce silence et cette réinitialisation de l’hippocampe pendant le sommeil.

Les chercheurs ont implanté des électrodes dans l’hippocampe de souris, ce qui leur a permis d’enregistrer l’activité neuronale pendant l’apprentissage et le sommeil. Ils ont ainsi pu observer que, pendant le sommeil, les neurones des zones CA1 et CA3 reproduisent les mêmes schémas neuronaux que ceux développés pendant l’apprentissage pendant la journée.

Mais les chercheurs voulaient savoir comment le cerveau continue d’apprendre chaque jour sans surcharger ni manquer de neurones.

« Nous avons réalisé qu’il existe d’autres états hippocampiques qui se produisent pendant le sommeil, où tout est silencieux », a déclaré Oliva. « Les régions CA1 et CA3 qui étaient très actives sont soudainement devenues silencieuses. Il s’agit d’une réinitialisation de la mémoire, et cet état est généré par la région médiane, CA2. »

Les cellules appelées neurones pyramidaux sont considérées comme des neurones actifs qui jouent un rôle fonctionnel, comme l’apprentissage. Un autre type de cellules, appelé interneurones, possède différents sous-types. Les chercheurs ont découvert que le cerveau possède des circuits parallèles régulés par ces deux types d’interneurones : l’un régule la mémoire, l’autre permet de réinitialiser les souvenirs.

Les chercheurs pensent qu’ils disposent désormais d’outils pour stimuler la mémoire, en jouant sur les mécanismes de consolidation de la mémoire, qui pourraient être appliqués lorsque la fonction de la mémoire faiblit, comme dans la maladie d’Alzheimer. Fait important, ils ont également des preuves pour explorer des moyens d’effacer les souvenirs négatifs ou traumatiques, ce qui pourrait ensuite aider à traiter des maladies telles que le syndrome de stress post-traumatique.

Ce résultat permet d’expliquer pourquoi tous les animaux ont besoin de sommeil, non seulement pour fixer les souvenirs, mais aussi pour réinitialiser le cerveau et le maintenir en activité pendant les heures d’éveil. « Nous démontrons que la mémoire est un processus dynamique », a déclaré Oliva.