Dormez bien avant un examen. Le conseil semble relever du bon sens, mais ce n’est que maintenant que les scientifiques disent qu’ils commencent à comprendre le mécanisme cérébral derrière la sagesse populaire.
Les scientifiques avaient précédemment émis l’hypothèse, basée sur des modèles animaux, que la communication entre deux régions du cerveau solidifie le rappel des souvenirs conservés de la nuit au matin. Maintenant, des chercheurs de l’Université de Tel Aviv et de l’UCLA l’ont scientifiquement démontré pour la première fois, ouvrant potentiellement la porte à de nouveaux traitements pour la perte de mémoire.
Dans une étude publié ce mois-ci dans la principale revue à comité de lecture Nature Neuroscience, les scientifiques ont testé l’amélioration de la consolidation de la mémoire en utilisant des stimuli électriques programmés pour améliorer la synchronisation des ondes cérébrales pendant le sommeil entre l’hippocampe, une région profonde du cerveau impliquée dans l’acquisition de nouveaux souvenirs, et le cortex frontal, où les souvenirs sont stockés pendant des heures.
Une cohorte de 18 patients épileptiques du centre médical de l’UCLA a accepté que des électrodes soient implantées dans leur cerveau pour une surveillance clinique au cours de l’étude.
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“Grâce à cette opportunité unique, nous avons pu comprendre ce qui se passe dans le cerveau pendant le sommeil, ce qui aide à consolider les souvenirs à long terme”, a déclaré le professeur Yuval Nir de la Sagol School of Neuroscience de l’Université de Tel Aviv, dont le laboratoire a collaboré avec le professeur. Itzhak Fried du Département de neurochirurgie de l’UCLA pour l’étude.
“Dans la recherche sur le cerveau, à long terme signifie minutes ou heures – et dans ce cas plus longtemps, environ 12 heures ou une nuit de sommeil”, a précisé Nir.
Professeur Yuval Nir. (Avec l’aimable autorisation de l’Université de Tel-Aviv)
Pour synchroniser les ondes de sommeil, les scientifiques ont conçu un système en boucle fermée dans lequel ils surveillaient les signaux de l’hippocampe pendant que les patients dormaient et stimulaient le cortex frontal lors de leur libération. La stimulation au moment précis, ont-ils émis l’hypothèse, augmenterait la communication entre les deux parties du cerveau et aiderait à consolider la mémoire.
En effet, les participants à l’étude ont obtenu 10% de meilleurs résultats aux tests de mémoire au réveil par rapport à leurs performances après une nuit de sommeil sans stimulation des ondes cérébrales, ont découvert les chercheurs.
« À notre grande surprise, nous avons également découvert que l’intervention n’augmentait pas de manière significative le nombre de bonnes réponses données par les participants, mais réduisait plutôt le nombre de mauvaises réponses. Cela suggère que le sommeil améliore la précision de notre mémoire, ou en d’autres termes, il supprime diverses distractions de la trace de mémoire pertinente », a noté Nir.
Nir a décrit l’intervention comme limitée. Les participants ne recevraient des stimuli que pendant environ 90 minutes par nuit, mais seulement par courtes rafales une fois toutes les 4 secondes, avec des pauses de cinq minutes toutes les cinq minutes.
« Cela fait partie de ce qui est si excitant. Il n’impliquait pas de stimulation cérébrale profonde, comme dans traitement de la maladie de Parkinson. Pourtant, cette intervention très faible a suffi à améliorer la mémoire de 10 % », a-t-il déclaré.
Nir a expliqué que l’étude est allée au-delà de la confirmation que le sommeil aide à la consolidation de la mémoire pour examiner les processus plus profonds derrière le phénomène.
“La majeure partie de l’étude portait sur la façon dont cette intervention affectait le sommeil du plus grossier – ce que nous appelons l’architecture des stades du sommeil – au très fin, à la fréquence, au moment et à la survenue de différents événements de sommeil”, a déclaré Nir.
«Nous avons suivi les étapes du sommeil de manière beaucoup plus détaillée. Nous avons examiné différentes oscillations du sommeil et différentes signatures d’activité électrique pendant le sommeil – en particulier quelque chose appelé fuseaux de sommeil. Nous savons qu’il s’agit d’un signe révélateur d’apprentissage et de plasticité, du cerveau changeant de structure pour soutenir la mémoire. Nous avons vu que notre intervention augmentait ces événements de fuseaux de sommeil pendant la nuit », a-t-il déclaré.
Le cortex cérébral et l’hippocampe sont identifiés dans ce dessin du cerveau humain, du National Institute for Aging, National Institutes of Health, US Department of Health and Human Services. (Institut national du vieillissement via Wikimedia Commons)
Bien que peu de gens soient disposés à implanter des électrodes pour une meilleure mémoire de 10 %, Nir a répondu que des méthodes non invasives pour identifier l’activité dans l’hippocampe et stimuler le cortex frontal pourraient être développées à l’avenir pour obtenir un résultat similaire.
“Et ce mois-ci, Elon Musk Neuralink a obtenu l’approbation de la FDA pour l’implantation et les tests sur l’homme. On va donc avoir de plus en plus de personnes implantées avec des électrodes et des interfaces cerveau-machine. Ce qui semblait être de la science-fiction il y a peu de temps devient réel ici et maintenant sous nos yeux », a déclaré Nir.
« Je ne pense donc pas qu’il soit complètement inconcevable qu’à l’avenir, certaines personnes atteintes de la maladie d’Alzheimer précoce ou d’autres formes de démence puissent avoir un implant cérébral pour agir comme aide-mémoire. Ces types de concepts ne sont pas encore là, mais ils deviennent imaginables », a-t-il déclaré.
2023-06-09 09:31:17
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