Actualités  –  publiée le 9/08/2021 par Équipe de rédaction Santélog

Nature Communications

"A quoi pense un cerveau endormi ? » (Visuel Adobe Stock 158946689)

“A quoi pense un cerveau endormi ? », écrivent ces scientifiques de l’Université de Genève (UNIGE) dans leur communiqué.

Ils utilisent ici une nouvelle technologie de décodage de l’activité cérébrale durant le sommeil, pour décrypter les mécanismes neuronaux de consolidation de la mémoire.

Si de nombreuses études ont déjà confirmé ce processus, affirmant ainsi la nécessité de « dormir » pour « apprendre », l’équipe suisse décrit, ici dans la revue Nature Communications, comment le cerveau trie les milliers d’informations reçue pendant la journée, au cours du sommeil profond. 

Si le sommeil représente à peu près un tiers de notre vie et que certaines personnes le considèrent comme une période de temps inutile, il est néanmoins indispensable à notre apprentissage, à la priorisation des informations, à l’établissement d’objectifs et donc à nos comportements et notre fonctionnement.

En utilisant l’imagerie par résonance magnétique fonctionnelle (IRMf) et l’électroencéphalographie (EEG), ces scientifiques suisses montrent toute l’ampleur et l’importance de ces processus durant le sommeil profond.

Sans stimuli externes, le cerveau connecte différentes zones pour sélectionner et classer les données de la journée, affecter une récompense (ou un niveau de priorité) à chaque donnée et consolider les informations clés.

« Une nouvelle fenêtre sur la pensée humaine endormie »

Que se passe-t-il durant le sommeil ? :

Les chercheurs ont développé un décodeur capable de décrypter l’activité du cerveau en sommeil profond, afin d’identifier quelles régions cérébrales sont activées durant le sommeil et sont impliquées dans la consolidation de la mémoire.

L’auteur principal, Virginie Sterpenich, chercheur au Département des neurosciences fondamentales de l’UNIGE précise l’objectif de sa recherche :

« Nous voulions voir dans quelle mesure les émotions positives jouent un rôle dans ce processus. »

L’expérience a consisté à inviter des participants à jouer, sous IRM, à 2 jeux vidéo, un jeu de reconnaissance et un labyrinthe en 3D dont il fallait trouver la sortie.

Les volontaires ont ensuite dormi dans l’IRM 1 à 2 heures, soit la durée d’un cycle de sommeil.

Les scientifiques ont combiné l’EEG, qui mesure les états de sommeil, et l’IRM fonctionnelle, qui prend une photo de l’activité du cerveau toutes les deux secondes, puis utilisé leur « décodeur » pour savoir si l’activité cérébrale observée durant la période de jeu réapparaissait spontanément pendant la période de sommeil.

L’étude confirme qu’en sommeil profond,

  • L’hippocampe renvoie vers le cortex cérébral les informations qu’il a stockées durant la journée.

Un dialogue s’installe entre ces 2 zones qui permet de consolider la mémoire ;

  • Les schémas d’activation cérébrale sont très semblables à ceux enregistrés pendant les phases de jeu : le cerveau revit le jeu gagné ou perdu en réactivant les mêmes zones que pendant l’éveil ;
  • Plus les zones cérébrales activées durant les phases de jeu éveillées sont activées durant le sommeil, et plus les performances mnésiques sont bonnes.

Ainsi l’étude livre 2 avancées importantes, le « décodeur » qui permet de rapprocher les activités cérébrales durant les 2 périodes d’éveil et de sommeil, mais aussi d’avancer dans la compréhension de l’activité de notre cerveau, durant le sommeil profond.

Une connaissance clé pour mieux traiter les troubles cognitifs.  

Source: Nature Communications 06 July 2021 DOI: 10.1038/s41467-021-24357-5 Reward biases spontaneous neural reactivation during sleep

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