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Posté par Adrien le Jeudi 10/08/2017 à 00:00
Apprendre et oublier pendant son sommeil: deux processus étroitement liés ?
Il est admis que le sommeil est propice à la consolidation des connaissances acquises dans la journée. Mais pouvons-nous apprendre de nouvelles choses en dormant ? En exposant des sujets à des stimuli sonores répétés, des chercheurs viennent de montrer que, dans certaines phases du sommeil (Le sommeil est un état naturel récurrent de perte de conscience (mais sans perte de la réception sensitive) du monde extérieur, accompagnée d'une diminution progressive du tonus musculaire, survenant à...), le cerveau (Le cerveau est le principal organe du système nerveux central des animaux. Le cerveau traite les informations en provenance des sens, contrôle de nombreuses fonctions du corps, dont la motricité volontaire, et constitue le siège...) est capable d'apprendre des sons récurrents mais que ces mêmes sons peuvent aussi être oubliés durant les phases de sommeil les plus profondes. Cette étude, menée par le Laboratoire de sciences cognitives et psycholinguistique (CNRS/ENS Paris/EHESS) en collaboration avec le Laboratoire des systèmes perceptifs (CNRS/ENS Paris) et le Centre du sommeil et de la vigilance (Son attention prend un aspect d'intensité pour solliciter l'ensemble de ses capacités de perception et les concentrer sur le déroulement de la tâche.) (AP-HP/université Paris (Paris est une ville française, capitale de la France et le chef-lieu de la région d’Île-de-France. Cette ville est construite sur une boucle de la Seine, au centre du bassin parisien, entre les confluents de la...) Descartes) de l'hôpital (Un hôpital est un lieu destiné à prendre en charge des personnes atteintes de pathologies et des traumatismes trop complexes pour pouvoir être traités à domicile ou dans le cabinet d'un...) de l'Hôtel-Dieu (Situés en général à l'ombre de la cathédrale et dépendant de l'autorité de l'évêque, les premiers...) - AP-HP est publiée dans Nature Communications le 8 août 2017.


Participante équipée d'un électroencéphalogramme lors d'une expérience sur le sommeil. L'électroencéphalogramme enregistre l'activité électrique du cerveau et permet de déterminer en temps (Le temps est un concept développé par l'être humain pour appréhender le changement dans le monde.) réel si une personne est endormie ou éveillée. Des manettes de réponse placées dans les mains des participants leur permettent de catégoriser les sons présentés durant l'expérience.
© Scientifilms - Déchiffrer la conscience, voyage (Un voyage est un déplacement effectué vers un point plus ou moins éloigné dans un but personnel (tourisme) ou professionnel (affaires). Le voyage s'est considérablement développé et démocratisé, au cours du XXe siècle avec l'avènement de...) dans l'étoffe de nos pensées.

Le cerveau humain possède une capacité surprenante d'apprentissage (L’apprentissage est l'acquisition de savoir-faire, c'est-à-dire le processus d’acquisition de pratiques, de connaissances, compétences, d'attitudes ou de valeurs...): il peut mémoriser un signal ( Termes généraux Un signal est un message simplifié et généralement codé. Il existe sous forme d'objets ayant des formes particulières. Les signaux lumineux sont employés depuis la nuit des temps par les hommes pour...) auditif dénué de sens (SENS (Strategies for Engineered Negligible Senescence) est un projet scientifique qui a pour but l'extension radicale de l'espérance de vie humaine. Par une évolution progressive...) dès lors que celui-ci est répété. Ainsi, le bruit blanc (Un bruit blanc est une réalisation d'un processus aléatoire dans lequel la densité spectrale de puissance est la même pour toutes les fréquences.), comme le son produit par une radio lorsqu'elle ne reçoit pas de signal, peut être appris après seulement quelques présentations, sans même que l'on ait besoin (Les besoins se situent au niveau de l'interaction entre l'individu et l'environnement. Il est souvent fait un classement des besoins humains en trois grandes catégories : les besoins...) d'y prêter attention.

Les chercheurs ont choisi cette stimulation (Une stimulation est un événement physique ou chimique qui active une ou plusieurs cellules réceptrices de l'organisme. La cellule traduit la stimulation par un potentiel d'action, qui...) auditive passive, particulièrement bien adaptée au sommeil, pour explorer le lien entre apprentissage et sommeil. Ils ont exposé des volontaires à des bruits intégrant des sons répétés pendant leur sommeil et suivi leur activité cérébrale par électroencéphalographie. Un son nouveau ou un son appris ne générant pas la même réaction cérébrale, l'analyse électroencéphalographique permet aux chercheurs de déterminer si un son entendu est mémorisé, même lorsque le sujet est endormi.

L'analyse de l'activité cérébrale pendant la nuit et des réponses comportementales au réveil ont montré que les sujets reconnaissent les bruits qu'ils ont entendus pendant leur sommeil paradoxal (Le sommeil paradoxal fait suite au sommeil lent ("sommeil à ondes lentes" désignant les stades 3 et 4), et constitue le cinquième et dernier stade d'un cycle du sommeil lequel comprend de 4 à 5 cycles successifs...) et leur sommeil lent léger. Ces observations (L’observation est l’action de suivi attentif des phénomènes, sans volonté de les modifier, à l’aide de moyens d’enquête et d’étude...) révèlent la capacité de notre cerveau à apprendre durant ces deux phases de sommeil à la fois très différentes d'un point (Graphie) de vue (La vue est le sens qui permet d'observer et d'analyser l'environnement par la réception et l'interprétation des rayonnements lumineux.) de leur activité cérébrale mais durant lesquelles notre cerveau peut traiter une information complexe, qu'elle soit exogène ou endogène (1). Alors que de précédents travaux réalisés chez l'Homme (Un homme est un individu de sexe masculin adulte de l'espèce appelée Homme moderne (Homo sapiens) ou plus simplement « Homme ». Par distinction, l'homme prépubère...) et l'animal (Un animal (du latin animus, esprit, ou principe vital) est, selon la classification classique, un être vivant hétérotrophe, c’est-à-dire qu’il se nourrit de substances organiques. On réserve aujourd'hui...) avaient montré que certaines formes d'apprentissage, comme le conditionnement, sont possibles durant le sommeil (2), cette nouvelle étude montre qu'il est possible de mémoriser de nouvelles représentations et de nouveaux objets (ici auditifs) durant le sommeil.

De plus, cette étude se distingue sur les résultats obtenus lors d'une autre phase (Le mot phase peut avoir plusieurs significations, il employé dans plusieurs domaines et principalement en physique :) du sommeil: le sommeil lent profond. Les chercheurs y ont découvert un phénomène complètement (Le complètement ou complètement automatique, ou encore par anglicisme complétion ou autocomplétion, est une fonctionnalité informatique...) inverse (En mathématiques, l'inverse d'un élément x d'un ensemble muni d'une loi de composition interne · notée multiplicativement, est un élément y tel...): pendant ce sommeil profond, les sons appris précédemment, pendant la phase de sommeil lent léger, sont oubliés, "désappris", comme effacés. Au réveil, ces sons se sont même révélés plus difficiles à apprendre que des sons nouveaux.

Ces résultats sont compatibles avec l'idée que le sommeil lent léger et le sommeil paradoxal sont des états favorables à la plasticité cérébrale et à la consolidation active de la mémoire (D'une manière générale, la mémoire est le stockage de l'information. C'est aussi le souvenir d'une information.), tandis que le sommeil lent profond permettrait une forme d'oubli nécessaire pour éviter l'accumulation de souvenirs jour (Le jour ou la journée est l'intervalle qui sépare le lever du coucher du Soleil ; c'est la période entre deux nuits, pendant laquelle les rayons du Soleil éclairent le ciel. Son début (par rapport à minuit heure locale) et sa...) après jour. Cette interprétation est innovante car elle permettrait de réconcilier deux modèles souvent jugés comme opposés sur le rôle du sommeil dans la mémoire: le sommeil permettrait bien de consolider les connaissances acquises dans la journée mais il joue (La joue est la partie du visage qui recouvre la cavité buccale, fermée par les mâchoires. On appelle aussi joue le muscle qui sert...) aussi le rôle de filtre (Un filtre est un système servant à séparer des éléments dans un flux.), qui effacerait du cerveau les informations qui ne sont plus nécessaires. Cette découverte amène désormais une autre question aux chercheurs: quels sont les mécanismes qui se cachent derrière l'ambivalence du lien entre sommeil et mémoire ?

Notes:

(1) Pendant la phase de sommeil léger, le cerveau est capable de traiter des informations dites exogènes (venant de l'extérieur), alors que dans le cas du sommeil paradoxal et des rêves, le cerveau traite principalement des informations endogènes (venant de l'intérieur).

(2) Des expériences récentes d'apprentissage par conditionnement ont montré que lorsque de mauvaises odeurs sont présentées juste après des sons à des sujets endormis, ceux-ci retiennent leur respiration (Dans le langage courant, la respiration désigne à la fois les échanges gazeux (rejet de dioxyde de carbone, CO2, appelé parfois de façon...). Un réflexe (Le réflexe d'une façon générale fait intervenir des propriétés intégratrices d'un centre nerveux. Il résulte d'un réflexe des activités musculaires en...) qui est conservé même lorsqu'ils n'entendent que les tonalités (alors qu'aucune odeur ne leur est présentée) dans le sommeil.


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Source: CNRS