Le sommeil est reconnu comme essentiel pour l’apprentissage et la consolidation de la mémoire. Des scientifiques ont même réussi à cibler des souvenirs spécifiques et à les renforcer pendant le sommeil. Cependant, les mécanismes précis derrière ce phénomène restaient flous – jusqu’à maintenant.
Pour ceux d’entre nous qui ont grandi avec le célèbre dessin animé « Le Laboratoire de Dexter », un épisode mémorable vient à l’esprit où Dexter tente d’apprendre le français du jour au lendemain.
Il invente un appareil qui l’aide à assimiler des phrases françaises pendant son sommeil.
Naturellement, comme il s’agit d’une comédie, le disque de Dexter se bloque sur une seule phrase, et le lendemain, il ne peut dire autre chose.
Cela le conduit à une série de situations hilarantes, bien entendu.
L’idée que nous pourrions apprendre durant le sommeil a fasciné artistes et scientifiques ; la possibilité qu’un jour nous puissions tous améliorer notre productivité en apprenant la nuit est très séduisante. Mais une telle perspective pourrait-elle devenir réalité ?
De nouvelles recherches semblent le suggérer, et les scientifiques avancent dans la compréhension des processus cérébraux qui se déroulent lorsque nous dormons et comment cet état de repos influence l’apprentissage ainsi que la mémorisation.
Des études antérieures ont montré que le sommeil non-REM, ou sommeil sans rêve, est essentiel à la consolidation de la mémoire.
Il a également été démontré que les fuseaux de sommeil, ces pics inattendus d’activité cérébrale observés sur un électroencéphalogramme (EEG) durant la deuxième phase du sommeil non-REM, jouent un rôle clé dans ce processus de consolidation.
Les scientifiques ont réussi à cibler des souvenirs spécifiques pour les réactiver ou les renforcer grâce à des signaux auditifs.
Cependant, le mécanisme derrière ces réalisations demeurait mystérieux jusqu’à présent. Les chercheurs n’étaient pas certains si ces mécanismes pouvaient également aider à mémoriser de nouvelles informations.
Ainsi, une équipe de chercheurs a décidé d’explorer cette question. Scott Cairney, de l’Université de York au Royaume-Uni, a codirigé cette étude avec Bernhard Staresina, de l’Université de Birmingham, également au Royaume-Uni.
Leurs résultats ont été publiés dans la revue
Touche de broche de veille pour la consolidation de la mémoire
Cairney explique la motivation derrière cette recherche : « Nous sommes certains que les souvenirs se réactivent dans le cerveau pendant le sommeil, mais les processus neuronaux qui sous-tendent ce phénomène sont encore inconnus. »
« Les fuseaux du sommeil, poursuit-il, ont été associés aux bienfaits du sommeil sur la mémoire dans des études précédentes. Nous avons donc voulu examiner si ces ondes cérébrales jouent un rôle dans la réactivation des souvenirs. »
« Si elles soutiennent la réactivation de la mémoire, nous avons pensé qu’il pourrait être possible de décoder les signaux de la mémoire au moment où ces fuseaux se produisent. »
Pour tester leurs hypothèses, Cairney et ses collègues ont demandé à 46 participants d’apprendre des associations entre des mots et des images d’objets ou de scènes avant de faire une sieste.
Ensuite, certains participants ont fait une sieste de 90 minutes, tandis que d’autres sont restés éveillés. À ceux qui ont fait une sieste, « la moitié des mots ont été rejoués pendant le sommeil pour déclencher la réactivation des souvenirs des images nouvellement apprises », explique Cairney.
« Quand les participants se sont réveillés après un bon sommeil », précise-t-il, « nous leur avons présenté à nouveau les mots et leur avons demandé de se souvenir de l’objet et des images de scène. »
« Nous avons constaté que leur mémoire était meilleure pour les images associées aux mots présentés durant le sommeil, comparativement à ceux qui ne l’étaient pas », rapporte Cairney.
À l’aide d’un appareil EEG, les chercheurs ont pu observer que jouer les mots associés pour réactiver les souvenirs a induit des fuseaux de sommeil dans le cerveau des participants.
Plus précisément, les modèles de fuseaux de sommeil enregistrés par l’EEG ont permis aux chercheurs de déterminer si les participants traitaient des souvenirs liés à des objets ou à des scènes.
Comment stimuler la mémoire durant notre sommeil
« Nos données suggèrent que les fuseaux facilitent le traitement des caractéristiques mémorielles pertinentes pendant le sommeil, et que ce processus favorise la consolidation de la mémoire », explique Staresina.
« Bien qu’il ait été démontré auparavant que la réactivation ciblée de la mémoire peut stimuler sa consolidation pendant le sommeil, nous montrons maintenant que les fuseaux du sommeil pourraient représenter le mécanisme clé sous-jacent. »
Cairney ajoute : « Lorsque vous êtes éveillé, vous apprenez de nouvelles choses, mais pendant que vous dormez, vous les raffinez, ce qui facilite leur récupération et leur application au moment opportun. Cela est crucial pour notre manière d’apprendre, mais également pour préserver des fonctions cérébrales saines. »
Staresina suggère que ces nouvelles découvertes pourraient mener à des stratégies efficaces pour stimuler la mémoire durant le sommeil.
« L’induction directe des fuseaux du sommeil – par exemple, en stimulant le cerveau avec des électrodes – pourrait être combinée avec une réactivation ciblée de la mémoire, nous permettant ainsi d’améliorer davantage les performances mémorielles durant le sommeil. »
Bernhard Staresina
Ainsi, bien que l’apprentissage instantané à la « laboratoire de Dexter » puisse prendre encore un certain temps avant de devenir réalité, nous pouvons affirmer que nos cerveaux continuent d’apprendre pendant notre sommeil, et que les chercheurs ont encore beaucoup à découvrir pour comprendre pourquoi cela se produit.
Nouvelles Perspectives de Recherche
À la lumière des recherches récentes, il apparaît que le sommeil joue un rôle encore plus complexe et fascinant dans l’apprentissage que nous ne l’avions imaginé. Ces découvertes ouvrent des perspectives prometteuses pour l’éducation et la réhabilitation cognitive. Par exemple, des études montrent que la qualité du sommeil peut influencer directement les performances académiques des étudiants.
Les résultats les plus récents indiquent également que l’intégration de techniques de stimulation cérébrale durant le sommeil pourrait potentiellement révolutionner notre approche de l’éducation. Il est désormais crucial de considérer non seulement ce que nous apprenons, mais aussi comment nous optimisons notre sommeil pour favoriser cette acquisition de connaissances.
En intégrant ces nouvelles connaissances dans nos pratiques éducatives, nous pourrions non seulement améliorer la rétention des informations, mais également favoriser un apprentissage plus profond et durable, en transformant ainsi notre compréhension des capacités humaines d’apprentissage.
