Sommeil: notre cerveau apprend et travaille en dormant

Cette étude de l'Université de Californie - Los Angeles répond à une question de toujours, réfléchissons-nous en dormant ? Oui, répondent ces chercheurs qui expliquent comment le cerveau endormi, se comporte comme s'il devait…se rappeler quelque chose. C'est en mesurant pour la première fois, durant le sommeil, l'activité d'une région du cerveau connue pour être impliquée dans l'apprentissage, la mémoire (et la maladie d'Alzheimer), que ces scientifiques ont découvert que cette partie du cerveau se comporte comme si elle se devait rappeler quelque chose, et même sous anesthésie...Des conclusions présentées dans l'édition du 7 octobre de la revue Nature Neuroscience, certes importantes, puisque nous passons un tiers de notre vie à dormir.

L'équipe a simultanément mesuré (voir visuel ci-contre) l'activité de neurones individuels de plusieurs parties du cerveau impliquées dans la formation de la mémoire. Ainsi, les chercheurs ont pu déterminer précisément quelles régions du cerveau s'activent et comment se propage cette activation. Le Dr Mayank R. Mehta, professeur de neurophysique à l'UCLA et son équipe se sont ainsi concentrés sur 3 régions du cerveau chez la souris, le néocortex, l'hippocampe et le cortex entorhinal, une région intermédiaire reliant les deux précédentes.

Le cortex entorhinal en activité permanente: Des études précédentes ont déjà suggéré que ce dialogue entre l'ancien (hippocampe) et le nouveau cerveau (néocortex) pendant le sommeil était critique pour la formation de la mémoire, mais le rôle du cortex entorhinal dans cette interaction restait mal connu. L'équipe découvre ici que le cortex entorhinal présente une activité persistante, qui sert de médiateur pour la mémoire de travail constituée au cours de la vie éveillée. C'est grâce au développement d'un système de surveillance extrêmement sensible que les chercheurs ont pu suivre les activités des neurones de chacune des trois régions ciblées du cerveau, simultanément et au niveau du neurone. La découverte, c'est que cette activité persistante se poursuit pendant le sommeil et quasiment en permanence, expliquent les auteurs. «Des résultats tout à fait nouveaux et surprenants : « En fait, cette mémoire persistante se poursuit dans le cortex entorhinal, même sous anesthésie ».

Une découverte importante, non seulement parce qu'en moyenne, un tiers de la vie est passé à dormir mais aussi parce qu'elle contribue à expliquer pourquoi le manque de sommeil entraîne des effets néfastes sur la santé, dont des problèmes d'apprentissage et de mémoire.

«Il s'agit d'une toute nouvelle théorie de la consolidation de la mémoire. Il y a un nouveau « joueur » impliqué dans ce processus et il pourrait avoir un impact énorme», explique le Dr Mehta. Un troisième joueur entraîné par le néocortex, et non l'hippocampe. Les chercheurs émettent l'hypothèse que ce processus qui se déroule durant le sommeil est aussi un moyen de « faire le ménage » dans ses souvenirs et supprimer des informations déjà traitées au cours de journée. Ainsi, les souvenirs importants seraient de plus en plus visibles et plus facilement accessibles.

Source: Nature Neuroscience 2012 doi:10.1038/nn.3236 online 07 October 2012Spontaneous persistent activity in entorhinal cortex modulates cortico-hippocampal interaction in vivo (Visuel@ Mayank Mehta Université de Californie « Etude d'un neurone du cortex entorhinal. Le trait bleu-vert indique une oscillation lente néocorticale, le trait jaune montre l'activité persistante des neurones du cortex entorhinal, même lorsque les entrées du néocortex se taisent »).