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Le sommeil renforce la mémoire après avoir appris

Une nouvelle étude fournit d'importantes preuves physiques pour soutenir l'idée que le sommeil aide à cimenter et à renforcer de nouveaux souvenirs. Publié dans la revue Science, l'étude montre que le sommeil après l'apprentissage entraîne des changements structurels très spécifiques dans le cerveau, à savoir la croissance des connexions entre les cellules du cerveau qui les aident à se transmettre des informations.

Le chercheur principal Wen-Biao Gan, professeur de neurosciences et de physiologie au NYU Langone Medical Center de New York, a déclaré que le mécanisme sous-jacent n’était pas clair depuis un certain temps.

«Nous avons montré comment le sommeil aide les neurones à former des connexions très spécifiques sur les branches dendritiques qui peuvent faciliter la mémoire à long terme», explique-t-il. «Nous montrons également comment différents types d’apprentissage l'apprentissage entraîne des changements structurels très spécifiques dans le cerveau. "

Dans des expériences avec des souris, lui et son équipe montrent pour la première fois que l'apprentissage et le sommeil entraînent des changements physiques dans le cortex moteur, une région du cerveau impliquée dans les mouvements volontaires.

Bien que nous puissions paraître reposants alors que nous sommeillons, nos cellules ne le sont pas. Les cellules cérébrales actives qui prenaient de nouvelles informations pendant les heures de réveil, se réactivaient pendant le sommeil profond ou le sommeil lent - une phase pendant laquelle les ondes cérébrales ralentissaient et que les mouvements oculaires rapides et les rêves s'arrêtaient.

Depuis quelque temps, les scientifiques pensent que le sommeil lent est la formation et le rappel de nouveaux souvenirs. Mais cette étude montre exactement comment cela se passe physiquement - en utilisant des souris génétiquement modifiées, de sorte qu'une protéine particulière dans leurs cellules cérébrales émet une fluorescence lorsqu'elle est observée au microscope à balayage laser.

En utilisant cette approche, l’équipe pourrait suivre la croissance de nouvelles épines le long de branches individuelles de dendrites. Une cellule cérébrale contient généralement plusieurs milliers de dendrites. Celles-ci se connectent à d'autres neurones via des synapses et transportent des informations sous la forme d'impulsions électriques.

Le cerveau de la souris a fait germer de nouvelles épines dendritiques moins de 6 heures après avoir appris une nouvelle tâche

Les chercheurs ont fait en sorte que les souris apprennent à équilibrer une tige de rotation. Finalement, les souris ont appris à équilibrer la tige pendant qu'elle tournait de plus en plus vite.


Une cellule cérébrale contient généralement plusieurs milliers de dendrites. Celles-ci se connectent à d'autres neurones via des synapses et transportent des informations sous la forme d'impulsions électriques.

Ils ont noté que les souris avaient fait germer de nouvelles épines dendritiques moins de 6 heures après l'entraînement sur la tige.

Ils ont ensuite étudié l'effet du sommeil. Ils ont formé deux groupes de souris: un groupe formé pendant une heure sur la tige et dormant pendant 7 heures, tandis que l’autre s’entraînait pendant la même période mais restait éveillé pendant 7 heures.

Les souris qui n'ont pas dormi après l'entraînement ont montré significativement moins de croissance de la colonne vertébrale dendritique que les souris qui ont dormi après avoir appris.

Les chercheurs ont également constaté que différents types de croissance se produisaient pour différents types d'apprentissage.

Par exemple, le fait de courir en avant sur la tige tournante a été suivi par une croissance de la colonne vertébrale dendritique sur un ensemble de branches, tandis que la marche arrière a été suivie par une croissance sur un autre ensemble. Les chercheurs suggèrent que cela signifie que l'apprentissage de tâches spécifiques est lié à des changements structurels spécifiques dans le cerveau.

"Imaginez un arbre qui pousse des feuilles (épines) sur une branche mais pas une autre", explique le professeur Gan. "Quand nous apprenons quelque chose de nouveau, c'est comme si nous poussions des feuilles sur une branche spécifique."

La perturbation du sommeil empêche la croissance de nouvelles épines dendritiques

Dans une dernière série d'expériences, lui et ses collègues montrent que les cellules cérébrales du cortex moteur qui sont actives au cours de l'apprentissage de la veille se réactivent pendant le sommeil à ondes lentes. Et cela perturbe la croissance des nouvelles épines dendritiques.

Ils concluent que cette découverte met en lumière le "rejeu neuronal", où pendant le sommeil, le cerveau "pratique" ce qui a été appris pendant la journée et le consolide en développant des connexions spécifiques dans le cortex moteur.

Les National Institutes of Health et la Whitehall Foundation ont financé l'étude.

En avril 2014, Nouvelles médicales aujourd'hui ont rapporté comment les chercheurs ont découvert une autre forme d'activité cérébrale pouvant marquer la formation de la mémoire. Après avoir étudié la formation de la mémoire chez le rat, l’équipe a déclaré que les humains et les animaux savent où ils se trouvent, car ils placent des expériences sur une carte neuronale. Google Maps.

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