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Comment le manque de sommeil nuit-il à la formation de la mémoire? Étude met en lumière

On sait que le sommeil joue un rôle clé dans l'apprentissage et la formation de la mémoire, mais qu'advient-il de ces fonctions cérébrales importantes lorsque nous n'arrivons pas à dormir suffisamment? Des chercheurs de l’Université du Michigan apportent des réponses à leur nouvelle étude.
Les chercheurs suggèrent que la privation de sommeil perturbe le rythme des décharges neuronales dans une zone spécifique de l'hippocampe, ce qui pourrait interférer avec la formation de la mémoire.

L’étude a révélé que la privation de sommeil interfère avec le rythme des décharges neuronales dans une région de l’hippocampe appelée CA1. L'hippocampe est la structure cérébrale responsable de la formation de souvenirs à long terme.

La chef de l’étude, Nicolette Ognjanovski, du Département de biologie moléculaire, cellulaire et développementale du Michigan, et ses collègues ont constaté que la perturbation du rythme des décharges neuronales, ou des oscillations, dans la CA1 des souris interférait avec la formation de la mémoire.

Ognjanovski et ses collègues disent que leurs résultats - récemment rapportés dans la revue Communications Nature - éclairer le rôle que joue le sommeil dans la mémoire.

Les directives actuelles recommandent que les adultes cherchent à dormir environ 7 à 9 heures par nuit pour une santé optimale. Selon l’American Sleep Association, environ 35% des adultes aux États-Unis déclarent avoir moins de 7 heures de sommeil par nuit.

Des études ont montré que le sommeil est important pour la consolidation de la mémoire, c'est-à-dire la capacité du cerveau à convertir des mémoires à court terme en mémoires à long terme. Dans cette optique, il n’est pas surprenant qu’un manque de sommeil ait empêché la formation de la mémoire.

Des recherches antérieures ont associé la privation de sommeil à une altération de la fonction hippocampique. Cependant, Ognjanovski et son équipe notent que la zone affectée par le manque de sommeil n'a pas été clairement définie.

Pour le découvrir, l'équipe a mené une série d'expériences sur des souris, en commençant par une tâche d'apprentissage.

Une activité cérébrale rythmique plus forte chez les souris bien reposées après l'apprentissage

Premièrement, les chercheurs ont retiré les souris de leur domicile et les ont placées dans un nouvel environnement. Après que les rongeurs eurent exploré leur nouvel environnement pendant un moment, les chercheurs leur ont administré un léger choc au pied. Les souris ont ensuite été replacées dans leur environnement d'origine pour se reposer.

En évaluant l'activité hippocampique des souris, les chercheurs ont découvert que les rongeurs qui avaient suffisamment dormi après la tâche d'apprentissage présentaient des oscillations liées au sommeil plus fortes dans la région CA1 de l'hippocampe que chez les souris privées de sommeil.

Ensuite, les chercheurs ont cherché à déterminer si la perturbation de ces oscillations liées au sommeil pouvait avoir un impact sur la mémoire. Pour ce faire, l'équipe a donné à un nouveau groupe de souris un médicament qui empêchait un petit groupe de neurones dans le CA1 d'exprimer la protéine parvalbumin. Ceci est un processus que des études ont montré se produit avec la privation de sommeil.

Les rongeurs ont ensuite effectué la même tâche d'apprentissage que le groupe précédent de souris et l'activité hippocampique a été mesurée avant et après la tâche.

Les chercheurs ont constaté que le blocage de l'activité des neurones exprimant la parvalbumine dans le CA1 de souris interférait avec le déclenchement rythmique des neurones environnants.

De plus, lorsque ces souris ont été renvoyées dans l'environnement dans lequel elles ont reçu le choc au pied, toutes les mémoires de cet environnement semblaient avoir été éliminées.

"Si vous retournez la souris à la même structure un jour, voire quelques mois plus tard, ils auront cette réaction de peur très stéréotypée, à savoir qu’ils gèlent", explique Sara Aton, auteure principale de l’étude. Département de biologie moléculaire, cellulaire et développementale du Michigan.

"Mais si vous dormez un animal pendant quelques heures après cet accord de choc contextuel, la souris ne s'en souviendra pas le lendemain", ajoute-t-elle.

"Les souvenirs ne sont pas stockés dans des cellules individuelles"

Selon les chercheurs, leurs résultats remettent en cause la compréhension actuelle de la formation des mémoires.

"L'activité oscillatoire dominante, qui est si importante pour l'apprentissage, est contrôlée par un très petit nombre de la population cellulaire totale de l'hippocampe", explique Ognjanovski.

"Cela modifie le récit de ce que nous comprenons sur le fonctionnement des réseaux. Les oscillations contrôlées par les cellules parvalbumines sont liées aux changements globaux du réseau ou à la stabilité. Les mémoires ne sont pas stockées dans des cellules uniques, mais distribuées sur le réseau."

De plus, l'équipe estime que les résultats mettent en évidence l'importance du sommeil pour l'apprentissage et la formation de la mémoire, et ils expliquent comment la privation de sommeil pourrait entraver ce processus critique.

"Il semble que cette population de neurones qui génère des rythmes dans le cerveau pendant le sommeil fournit un contenu informatif pour renforcer les souvenirs. Le rythme lui-même semble être la partie la plus critique, et peut-être pourquoi vous devez dormir pour les former." souvenirs. "

Sara Aton

L’équipe envisage maintenant d’examiner si la simulation des effets du sommeil dans la région CA1 en restaurant les oscillations facilite la formation de la mémoire chez les souris privées de sommeil.

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