Contrôle de la mémoire en déclenchant des ondes cérébrales spécifiques pendant le sommeil – ScienceDaily

Avez-vous déjà essayé de rappeler quelque chose juste avant de vous coucher, puis de vous réveiller avec la mémoire fraîche dans votre esprit? Alors que nous absorbons tellement d'informations au cours de la journée consciemment ou inconsciemment, il est clair que de nombreux faits sont envoyés pour être archivés ou tomber dans l'oubli. Un sommeil de bonne qualité est la meilleure façon de se sentir mentalement rafraîchi et de mémoriser de nouvelles informations, mais comment fonctionne le cerveau pendant que nous dormons? Pourrions-nous améliorer un tel processus pour nous rappeler plus ou peut-être même l'utiliser pour oublier les souvenirs indésirables?

Les scientifiques du Centre pour la cognition et la socialité, au sein de l'Institute for Basic Science (IBS), ont amélioré ou réduit les compétences de mémorisation de la souris en modulant des ondes cérébrales synchronisées spécifiques pendant le sommeil profond. Ceci est la première étude à montrer que la manipulation des oscillations de la fuseau de sommeil au bon moment affecte la mémoire. La description complète des expériences de souris, menée en collaboration avec l'Université de Tüebingen, est publiée dans la revue Neuron .

L'équipe de recherche s'est concentrée sur une phase de sommeil profonde non-REM qui se produit généralement tout au long de la nuit, en alternance avec la phase REM. On appelle le sommeil à ondes lentes et il semble être impliqué dans la formation de la mémoire plutôt que de rêver.

Pendant le sommeil à ondes lentes, des groupes de neurones qui tirent en même temps génèrent des ondes cérébrales à triple rythme: oscillations lentes, broches et ondulations. Les oscillations lentees proviennent des neurones du cortex cérébral. Les broches proviennent d'une structure du cerveau appelée noyau réticulaire thalamique et augmentent de 7 à 15 par seconde. Enfin, les ondulations sont des rafales rapides et rapides d'énergie électrique, produites dans l'hippocampe, une composante du cerveau avec un rôle important dans la mémoire spatiale.

"Souvent, pendant la nuit, un modèle régulier se manifeste, où une oscillation lente du cortex est immédiatement suivie d'une broche thalamique et, alors que cela se produit, une ondulation de l'hippocampe apparaît en parallèle. Nous croyons que le timing correct de ces trois rythmes Agit comme un canal de communication entre différentes parties du cerveau qui facilite la consolidation de la mémoire ", explique Charles-François V. Latchoumane, premier co-auteur de l'étude.

Les chercheurs se sont concentrés sur les broches car il a été montré que le nombre de broches est lié à la mémorisation. Il a été démontré que le nombre de broches augmente après un jour rempli d'apprentissage et de déclin chez les personnes âgées et chez les patients atteints de schizophrénie. Ceci est la première étude à montrer que les broches thalamiques artificielles affectent la mémoire, si elles sont administrées en synchronisation avec des oscillations lentes.

Dans l'expérience, les souris ont été mises dans une cage spéciale et ont subi un léger choc électrique après avoir entendu un bruit tonal. Le lendemain, leur mémoire a été testée, en vérifiant leur réaction de peur en réponse au même bruit ou à la même cage. Latchoumane explique que cela pourrait être simplifié et comparé à l'expérience d'une alarme incendie dans un certain endroit, comme un café. L'incident serait suivi d'une autre visite du même café ou du son de l'alarme incendie dans un autre café le lendemain.

Pendant la nuit entre les deux jours, les scientifiques ont introduit des broches thalamiques artificielles chez certaines souris à l'aide d'une technique à base de lumière appelée optogenèse. Les souris ont été divisées en trois groupes. Le premier groupe a reçu l'entrée de lumière juste après les oscillations lentes, de sorte que leur broche pourrait former un rythme triple (en phase): ondulations lentes d'oscillation-broche. Dans le deuxième groupe, les stimulations lumineuses ont été appliquées plus tard "hors synchro". Le troisième groupe a été utilisé comme témoin et n'a reçu aucune stimulation lumineuse.

Le lendemain, les souris ont été placées au même endroit et leur mouvement a été enregistré. Les souris du premier groupe ont été congelées dans la peur 40% du temps, même en l'absence de bruit. Au contraire, les souris des deuxièmes et troisièmes groupes ont seulement figé jusqu'à 20%. Au lieu de cela, lorsque les souris entendaient le même ton dans un endroit différent, se souvenaient de la tonalité et se figeaient dans la peur jusqu'à 40% du temps, indépendamment du groupe auquel elles appartenaient. L'hippocampe est impliqué dans des souvenirs spatiaux qui pourraient expliquer la différence.

Le contraire était également vrai: il était possible de faire oublier les souris. En réduisant le nombre de fuseaux de nuit, les chercheurs pourraient réduire le rappel de mémoire.

L'équipe de recherche pense que le thalamus est le coordinateur de la consolidation de la mémoire à long terme, le processus où les informations acquises récemment sont transférées de l'hippocampe au cortex pour être archivées en tant que mémoire à long terme. L'hippocampe est comme un hub, où beaucoup d'informations entrent et doivent être redirigés vers la destination correcte dans le cerveau, en particulier sur le cortex. Cette étude montre que le thalamus semble méditer l'échange d'informations entre l'hippocampe et le cortex. "Nous pensons que la mémorisation pendant le sommeil profond a trait à la coordination du temps. Si l'hippocampe essaie d'échanger des informations lorsque les neurones du cortex ne sont pas prêts à le recevoir, l'information pourrait être gaspillée", explique Latchoumane. "Les oscillations lentes pourraient être le signal utilisé par le cortex pour indiquer qu'il est prêt à accepter des informations. Ensuite, le thalamus alerterait l'hippocampe par les broches"

.

Il est possible de prévoir que les patients présentant des déficiences de la mémoire pourraient bénéficier de la traduction de cette recherche sur les humains. Cependant, plusieurs points doivent être clarifiés: pouvons-nous manipuler des mémoires uniques indépendamment? La phase REM influence-t-elle le résultat? Comment la mémoire stockée est-elle récupérée? En attendant les prochains résultats de recherche sur la science du sommeil, de beaux rêves … et de beaux souvenirs aussi.

Source de l'histoire:

Matériel fourni par Institut pour la science de base . Remarque: Le contenu peut être édité pour le style et la longueur.

Lire la suite (en anglais)

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