Nous savons depuis un certain temps maintenant que pendant le sommeil, le cerveau subit une sorte de nettoyage de printemps de la mémoire, au cours duquel les pensées recueillies au cours de cette journée sont soit converties en souvenirs à long terme, soit rejetées.
Il est logique que ce nettoyage cérébral se produise la nuit, lorsque le cerveau est inactif, étant donné que même l’énorme cerveau humain ne peut en aucun cas avoir suffisamment d’espace pour tout ce que nous absorbons un jour donné.
Jusqu’à récemment, les chercheurs ne comprenaient pas le mécanisme par lequel le cerveau choisit ce qu’il souhaite conserver. Mais, dans une étude récemment publiée dans la revue Sciencedes chercheurs ont démontré pour la première fois que pendant la journée, le cerveau passe par une série d’étapes dans le but d’étiqueter certains souvenirs à stocker cette nuit-là.
Comment le cerveau stocke les souvenirs
Les chercheurs ont découvert que lorsque le cerveau est inactif pendant la journée, des ondes simultanées de neurones se rassemblent dans ce que l’on appelle des ondulations aiguës qui crient littéralement au reste du cerveau que cette mémoire est importante et doit être étiquetée pour être stockée plus tard dans la soirée.
Bien que les ondulations aiguës se produisent moins souvent pendant la journée, leur rôle est crucial car la nuit, une série de 2 000 à 4 000 ondulations aiguës se produisent, obligeant le cerveau à condenser sa collection de souvenirs.
« Les ondulations brusques sont un modèle qui se produit dans l’hippocampe et, à l’état de veille, c’est le modèle qui sélectionne ce qui sera stocké de manière permanente et ce qui sera trié », explique l’auteur principal de l’étude. György Buzsakiprofesseur Biggs de neurosciences à la faculté de médecine de l’Université de New York.
Ces ondulations brusques des vagues constituent le « modèle le plus synchrone du cerveau des mammifères » et se produisent lorsque le cerveau est hors ligne, soit au ralenti pendant la journée ou la nuit.
« Cela fait passer les avantages des ondulations aiguës dans le cerveau à un niveau supérieur », déclare Jim Gnadtco-responsable de l’équipe de neurosciences intégratives et quantitatives de la NIH BRAIN Initiative, qui n’a pas participé à l’étude.
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Comment le repos affecte le stockage de la mémoire
Il semble que le cerveau découpe les expériences qui se produisent au cours de notre journée et les combine avec d’autres expériences qui se sont également produites. Des parties sont supprimées et les pensées sont condensées.
« De nombreuses parties de notre expérience de veille sont découpées et liées à d’autres expériences en utilisant ce modèle dans l’hippocampe », explique Buzsáki.
Dans le cadre de l’étude, les chercheurs ont permis à des rongeurs de parcourir un labyrinthe à plusieurs reprises et d’observer leur cerveau pendant qu’ils le faisaient. Ils ont découvert que lorsque les souris étaient au repos et buvaient de l’eau sucrée, c’était à ce moment-là que de fortes ondulations se produisaient. Plus les rongeurs restaient longtemps près de la fontaine à eau, plus les vagues se produisaient dans le cerveau. Après que l’animal se soit endormi et qu’il y ait eu plusieurs vagues violentes pendant la nuit, la course du labyrinthe qui a été rejouée le lendemain était celle qui s’était produite juste avant leur repos au ralenti avec la fontaine à eau.
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Les deux algorithmes du cerveau
Il s’avère que le cerveau dispose de deux modes ou algorithmes : un mode d’acquisition et un mode de stockage. Ce n’est pas que le cerveau soit au repos quand nous dormons, c’est qu’il stocke ce qui a été marqué pendant la journée. « De fortes ondulations se produisent lorsque nous ne sommes pas attentifs, mais elles sont aussi importantes que l’état actif », explique Buzsáki.
C’est en partie la raison pour laquelle les pauses sont si importantes pour le fonctionnement cérébral à un niveau supérieur. Aller courir ou prendre une pause-café est la meilleure façon de se souvenir ou d’apprendre quelque chose de compliqué. Il faut être au repos dans le travail créatif pour avoir les meilleurs résultats.
Gnadt dit que cette recherche amène l’idée générale du fonctionnement de la mémoire à un niveau supérieur. « Cela nous donne une meilleure idée de la raison pour laquelle, pendant le sommeil, le cerveau s’accroche à certains souvenirs et pas à d’autres », dit-il. Notre cerveau effectue constamment un travail de collecte et de stockage, ce qui constitue un autre outil permettant de comprendre le mécanisme par lequel tout cela s’articule.
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Sources des articles
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Sara Novak est une journaliste scientifique basée en Caroline du Sud. En plus d’écrire pour Discover, ses travaux apparaissent dans Scientific American, Popular Science, New Scientist, Sierra Magazine, Astronomy Magazine et bien d’autres. Elle a obtenu un baccalauréat en journalisme de la Grady School of Journalism de l’Université de Géorgie. Elle est également candidate à une maîtrise en rédaction scientifique de l’Université Johns Hopkins (obtention du diplôme prévue en 2023).
