Les secrets d'un bon sommeil.

Une étude publiée dans Science explique les secrets de la mémoire au profondeur d'un bon sommeil et comment des neuroscientifiques, dont un professeur de l’Université de Berne, ont montré qu’un bon sommeil permet de consolider la mémoire.

Bien dormir pour mieux mémoriser , un adage qui ne date pas d’hier. Cependant, le lien de cause à effet n’avait pas été scientifiquement prouvé. Jusqu’à aujourd’hui: ce vendredi 13 mai paraît dans la revue Science une étude qui démontre ce lien. A l’origine de cette découverte, une équipe canado-bernoise.
L’expérience a été réalisée sur des souris: lorsque celles-ci voyaient leur sommeil perturbé à un moment précis de la nuit, elles ne parvenaient plus, le jour suivant, à ce souvenir d’expériences vécues. Cette expérience confirme nombreuses hypothèses scientifiques faites jusqu’alors entre le sommeil et la mémoire. Bien plus encore, elle apporte une preuve causale que le sommeil contribue à consolider une partie de la mémoire récente.

Le sommeil est composé de quatre phases. L’une d’elle, appelée «sommeil paradoxal», durant laquelle l’état d’éveil est maximal, correspond à la phase durant laquelle nous rêvons. Découverte il y a plus de 60 ans, cette phase est communément appelée en anglais «REM (Rapid Eye Movement) sleep» car elle se caractérise par les nombreux mouvements oculaires que fait le dormeur. Depuis lors, de nombreux scientifiques cherchant à comprendre le fonctionnement du cerveau ont tenté d’expliquer l’utilité du sommeil et de ses phases.

Multitudes d’expériences ont été menées: ablation d’une zone du cerveau, prise forcée de neuroleptiques ou interruptions répétées du sommeil. Tout ceci sans réel résultat, si ce n’est l’apparition d’un consensus parmi les scientifiques: le sommeil paradoxal a un rôle primordial dans la mémorisation. Et une partie de ce mécanisme se fait dans une petite zone du cerveau nommée hippocampe.

* La révolution de l’optogénétique

Afin de prouver une fois pour toutes le lien entre sommeil et mémoire, les neurobiologistes canadiens et bernois ont recouru à une technique assez récente et très vogue: l'«optogénétique». Celle-ci consiste à modifier les gènes de certaines cellules nerveuses pour les rendre sensible à la lumière. Il est alors possible, simplement en éclairant ces neurones de manière très ciblée, de les activer ou de les «éteindre». De quoi permettre aux scientifiques d’étudier leur fonctionnalité.

Dans cette nouvelle étude, ce sont des neurones appelés GABA qui ont été modifiés. Ce choix s’explique pour deux raisons: d’une part, ces cellules se trouvent dans la zone cérébrale qui borde et influence l’hippocampe. D’autre part, les neurones GABA émettent un signal très reconnaissable lorsqu’ils sont actifs. Ce signal, appelé «onde thêta», est bien visible sur un électroencéphalogramme (EEG) et se veut caractéristique du sommeil paradoxal. Ainsi, lorsque la souris dort et que les ondes thêta apparaissent sur l’EEG, cela signifie que les neurones GABA sont actifs, et que l’animal se trouve dans un sommeil REM. Toutefois, lorsque les scientifiques parviennent, par optogénétique, à désactiver ces mêmes neurones, les «ondes thêta» ne sont plus visibles: la souris dort toujours, mais plus d’un sommeil paradoxal.

De quoi influencer sa capacité de mémorisation à court terme? C’est ce qui a été montré dans une deuxième phase de l’expérience. Sans d’abord actionner le levier de l’optogénétique, les chercheurs ont observé que les rongeurs parvenaient à se souvenir, après une nuit, de l’emplacement d’objets. Mais lorsqu’ils ont altéré le fonctionnement des neurones impliqués dans l’hippocampe alors que s’installait un sommeil paradoxal, les cobayes ne se rappelaient presque plus de rien.

Pour Antoine Adamatidis, chercheur à l’Université de Berne et coauteur de l’étude, il s’agit là d’une preuve directe que le sommeil REM joue un rôle dans la consolidation de la mémoire spatiale. Et le neuroscientifique de souligner la force de cette découverte: «Nous n’avons pas perturbé tout le cycle veille-sommeil, mais seulement une variation du sommeil de rêve». De fait, il n’y a selon lui pas de biais et aucun doute possible.
Cette étude est très bien réalisée du point de vue de sa méthodologie ou dans la robustesse des réponses apportées.

Une déclaration que corroborent divers experts n’ayant pas pris part à ces recherches. Pour Pierre-Hervé Luppi, chercheur CNRS à l’Université de Lyon, «cette étude est très bien réalisée du point de vue de sa méthodologie, de la force des questions posées ou dans la robustesse des réponses apportées.» Jean-François Démonet, chercheur en neurologie au CHUV, qualifie «l’expérimentation elle-même comme une prouesse technique», qui montre une fois de plus l’immense potentiel de l’optogénétique pour l’étude du cerveau. Et selon Raphaël Heinzer, codirecteur du Centre d’investigation et de recherche sur le sommeil du CHUV «l’effet du sommeil sur la consolidation de la mémoire est un domaine de recherches en pleine évolution et cet article apporte de nouveaux éléments.»

* Test sur les différents types de mémoires .

A tel point que l’équipe canado-bernois a déjà fait un pas supplémentaire. Les scientifiques ont voulu tester si ces résultats obtenus avec la mémoire spatiale s’appliquaient aussi à d’autres types de mémoire, comme celui de se rappeler de sons particuliers. Or là, même sans avoir connu de phases de sommeil paradoxal, les souris parvenaient à reconnaître des bruits qu’elles avaient entendus la veille. Autrement dit, la mémoire auditive n’obéirait pas aux mêmes règles que la mémoire spatiale. Pour expliquer cette distinction, Antoine Adamantidis indique que «chaque processus cognitif implique des types de mémoires différentes, qui reposent sur des échanges neuronaux situés dans des zones du cerveau elles aussi diverses». Autant de pistes à explorer dans des travaux à venir.

Les secrets d'un bon sommeil.