Bien que l’on sache que le sommeil joue un rôle crucial dans le renforcement de la mémoire, les scientifiques essaient toujours de décoder remark ce processus se déroule dans le cerveau pendant la nuit.
De nouvelles recherches menées par des scientifiques de l’UCLA Wellness et de l’Université de Tel Aviv fournissent les premières preuves physiologiques de l’intérieur du cerveau humain soutenant la théorie scientifique dominante sur la façon dont le cerveau consolide la mémoire pendant le sommeil. De additionally, les chercheurs ont découvert que la stimulation cérébrale profonde ciblée pendant une période critique du cycle du sommeil semblait améliorer la consolidation de la mémoire.
La recherche, publiée le 1er juin dans Mother nature Neuroscience, pourrait offrir de nouveaux indices sur la façon dont la stimulation cérébrale profonde pendant le sommeil pourrait un jour aider les patients souffrant de troubles de la mémoire comme la maladie d’Alzheimer, a déclaré le co-auteur de l’étude, Itzhak Fried, MD, PhD. Ceci a été réalisé par un nouveau système “en boucle fermée” qui a délivré des impulsions électriques dans une région du cerveau précisément synchronisées avec l’activité cérébrale enregistrée dans une autre région.
Selon la théorie dominante sur la façon dont le cerveau convertit les nouvelles informations en souvenirs à long terme pendant la fermeture des yeux, il y a un dialogue nocturne entre l’hippocampe – le centre de la mémoire du cerveau – et le cortex cérébral, qui est associé à des fonctions cérébrales supérieures comme le raisonnement et planification. Cela se produit pendant une stage de sommeil profond, lorsque les ondes cérébrales sont particulièrement lentes et que les neurones des régions cérébrales alternent entre une activation rapide en synchronisation et le silence.
“Cela fournit la première preuve majeure jusqu’au niveau des neurones individuels qu’il existe effectivement ce mécanisme d’interaction entre le centre de la mémoire et l’ensemble du cortex”, a déclaré Fried, directeur de la chirurgie de l’épilepsie à UCLA Wellness et professeur de neurochirurgie, psychiatrie et sciences biocomportementales à la David Geffen College of Medication de l’UCLA. “Il a à la fois une valeur scientifique en termes de compréhension du fonctionnement de la mémoire chez l’homme et d’utilisation de ces connaissances pour vraiment stimuler la mémoire.”
Les chercheurs ont eu une celebration exceptional de tester cette théorie de la consolidation de la mémoire by using des électrodes dans le cerveau de 18 patients épileptiques à UCLA Wellbeing. Les électrodes avaient été implantées dans le cerveau des sufferers pour aider à identifier la supply de leurs crises lors de séjours à l’hôpital qui duraient généralement approximativement 10 jours.
L’étude a été menée sur deux nuits et deux matinées. Juste avant l’heure du coucher, les individuals à l’étude ont vu des partners de images d’animaux et de 25 célébrités, y compris des stars facilement identifiables comme Marilyn Monroe et Jack Nicholson. Ils ont été immédiatement testés sur leur capacité à se rappeler quelle célébrité était associée à quel animal, et ils ont été testés à nouveau le matin après une nuit de sommeil non perturbé.
Une autre nuit, on leur a montré 25 nouveaux partners d’animaux et de célébrités avant l’heure du coucher. Cette fois, ils ont reçu une stimulation électrique ciblée pendant la nuit et leur capacité à se souvenir des appariements a été testée le matin. Pour délivrer cette stimulation électrique, les chercheurs avaient créé un système en boucle fermée en temps réel que Fried comparait à un chef d’orchestre : le système “écoutait” les signaux électriques du cerveau, et lorsque les individuals tombaient dans la période de sommeil profond associée à la consolidation de la mémoire. il a délivré des impulsions électriques douces demandant aux neurones à déclenchement rapide de “jouer” en synchronisation.
Chaque individu testé a obtenu de meilleurs résultats aux assessments de mémoire après une nuit de sommeil avec la stimulation électrique par rapport à une nuit de sommeil non perturbé. Des marqueurs électrophysiologiques clés ont également indiqué que l’information circulait entre l’hippocampe et dans tout le cortex, fournissant des preuves physiques à l’appui de la consolidation de la mémoire.
“Nous avons constaté que nous avons fondamentalement amélioré cette autoroute par laquelle l’information circule vers des lieux de stockage plus permanents dans le cerveau”, a déclaré Fried.
Fried en 2012 est l’auteur d’une étude du New England Journal of Medicine qui a montré pour la première fois que la stimulation électrique peut renforcer la mémoire, et son travail a continué à explorer remark la stimulation cérébrale profonde pourrait améliorer la mémoire, passant maintenant à la stage critique du sommeil. Il a récemment reçu une subvention de 7 hundreds of thousands de pounds du NIH pour étudier si l’intelligence artificielle peut aider à identifier et à renforcer des souvenirs spécifiques dans le cerveau.
“Dans notre nouvelle étude, nous avons montré que nous pouvons améliorer la mémoire en général”, a déclaré Fried. “Notre prochain défi est de savoir si nous avons la capacité de moduler des souvenirs spécifiques.”
Yuval Nir de l’Université de Tel Aviv a co-supervisé l’étude avec Fried. Les autres auteurs incluent l’auteur principal Maya Geva-Sagiv, ainsi qu’Emily Mankin, Dawn Eliashiv, Natalie Cherry, Guldamla Kalender et Natalia Tchemodanov de l’UCLA, et Shdema Epstein de l’Université de Tel-Aviv.
