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Les scientifiques découvrent les secrets de l'effet du sommeil sur les tâches

Le sommeil est bien connu pour nous aider à mieux comprendre ce que nous avons appris. Mais maintenant, les chercheurs croient avoir découvert exactement comment le sommeil aide notre cerveau à mieux apprendre des tâches motrices spécifiques, telles que taper ou jouer du piano.

L'étude, publiée dans le Journal of Neuroscience, est le premier à utiliser trois scanners cérébraux différents afin de déterminer les changements dans certaines ondes cérébrales et la localisation exacte de l'activité cérébrale modifiée chez des sujets d'apprentissage moteur spécifiques.

Les chercheurs ont effectué une analyse de 15 sujets qui se sont portés volontaires pour des expériences d'apprentissage moteur, ce qui impliquait une série de tâches de tapotement.

Pour les 3 premières nuits, les participants ont dormi à n'importe quel moment. Pendant cette période, leur cerveau a été scanné en utilisant la magnétoencéphalographie (MEG). Ceci a mesuré les oscillations dans le cerveau - l'activité neuronale rythmique dans le système nerveux central - ainsi que la polysomnographie (PSG), qui suit la phase de sommeil.

Les auteurs de l'étude ont déclaré qu'à la fin des trois nuits, ils avaient effectué de bonnes mesures de base de l'activité cérébrale et que les participants avaient pris l'habitude de dormir dans leur environnement.

Tâches au doigt

Les participants devaient ensuite effectuer une série de tâches de tapotement sur leur main "non dominante" afin de rendre l'apprentissage plus difficile.

Neuf des participants ont ensuite dormi pendant trois heures, tandis que les six autres sont restés éveillés. Tous les participants ont ensuite été scannés à nouveau avec MEG et PSG.

Une heure plus tard, tous les participants ont été invités à exécuter la tâche de tapotement. Les résultats de cette expérience ont montré que ceux qui dormaient accomplissaient la tâche plus rapidement et plus précisément que ceux qui restaient éveillés.

Chaque participant a ensuite été scanné en utilisant l'imagerie par résonance magnétique (IRM) afin de voir où se situaient les oscillations MEG observées précédemment dans le cerveau de chaque individu.

Les résultats ont révélé cinq oscillations différentes sur huit régions cérébrales différentes - quatre de chaque côté du cerveau.

Les chercheurs s'attendaient à ce que l'activité la plus importante ait lieu dans la région M1 du cerveau - la zone responsable du contrôle moteur.

Cependant, des changements significatifs ont plutôt été découverts dans la SMA (zone motrice supplémentaire) - une région située dans la partie supérieure du cerveau..

Les chercheurs ont ensuite utilisé des capuchons de capteurs EEG pour surveiller les changements d'ondes cérébrales chez les participants. Ils ont constaté que les changements dans les ondes cérébrales se produisaient pendant une phase spécifique du sommeil appelée sommeil lent.

L’étude a montré que deux oscillations spécifiques des ondes cérébrales ont été identifiées dans la SMA, qui jouent un rôle dans la «réorganisation» que le cerveau effectue pendant le sommeil afin d’encourager l’apprentissage moteur.

Les oscillations "Delta" semblaient contrôler les changements dans la connectivité du SMA, alors que les oscillations "sigma-rapides" semblaient être liées aux modifications du SMA lui-même.

Etudes complémentaires pour intégrer des tâches visuelles

Ces résultats confirment les deux critères définis au début de l'étude, selon les chercheurs. Les oscillations delta et sigma rapide ont considérablement changé après que les sujets ont été formés aux tâches de tapotement, et la force de ce changement était liée au degré d'amélioration des performances du participant pour chaque tâche.

Les auteurs de l'étude affirment avoir déjà commencé une nouvelle étude pour mieux comprendre comment le cerveau consolide l'apprentissage des tâches visuelles. Ils ajoutent qu'ils aimeraient voir si des bandes de fréquences similaires seraient découvertes avec une organisation similaire des zones du cerveau.

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