Ils l’appellent l’hypothèse « SHY » pour synaptic homeostasis hypothesis, une hypothèse qui suggère que le sommeil est le prix que nous payons pour apprendre. Ces chercheurs de l’Université de Wisconsin-Madison (UW) ont cherché à comprendre. Pourquoi donc les animaux et les êtres humains ont-ils besoin de dormir? Car, sur le plan de l’évolution, le sommeil peut être un facteur de risque et de mise en danger. La réponse, proposée et publiée dans la revue Neuron : Le sommeil réduit les liens entre les cellules du cerveau pour économiser l'énergie, limite le stress cellulaire et permet de maintenir la capacité des neurones à répondre sélectivement aux stimuli.
L'hypothèse SHY ou hypothèse de l'homéostasie synaptique du sommeil remet ainsi en question la théorie selon laquelle le sommeil renforce les connexions du cerveau. SHY fait en effet référence à la capacité du cerveau à maintenir l'équilibre dans les connexions entre cellules nerveuses.
Le Dr Giulio Tononi, du Centre du Sommeil de l'UW explique : « Durant la période d'éveil, l'apprentissage renforce les connexions synaptiques dans le cerveau, ce qui augmente les besoins en énergie et sature le cerveau avec de nouvelles informations. Le sommeil permet au cerveau de se réinitialiser, contribue à l'intégration de l'information et à la consolidation des souvenirs consolidés. Le sommeil permet au cerveau d'être d'attaque le lendemain.
Le sommeil permet un « reset » de la force synaptique et du rapport signal-bruit : S'il est démontré que le sommeil améliore la mémoire, dont ses fonctions d'acquisition, de consolidation, de recherche et d'extraction de l'essentiel, d'intégration et même d'effaçage ou d'oubli intelligent on pensait jusque-là que le sommeil aide la mémoire à renforcer les circuits neuronaux nécessaire à l'apprentissage durant l'éveil. Le Dr Tononi et le Dr Chiara Cirelli, co-auteur de l'étude, professeurs de psychiatrie qui ont mené leurs études en laboratoire de sommeil, de l'animal, en partant de la mouche à fruits, à l'homme, estiment aujourd'hui que la consolidation et l'intégration des souvenirs ainsi que la restauration de la capacité d'apprendre sont permises par la capacité du sommeil à diminuer la force synaptique et à améliorer le rapport signal-bruit. Leur hypothèse est démontrée par les résultats de leurs études moléculaires, électrophysiologiques et comportementales et de simulations informatiques.
L'étude débouche sur 2 questions : Le cerveau serait-il capable d'atteindre cette l'homéostasie synaptique au cours de l'éveil –ce qui serait une manière formidable de « restaurer le système »- et comment pourrait-on tirer parti du sommeil au cours du développement et de la fenêtre d'apprentissage qu'est l'enfance ?
Source: Neuron 8 January 2014 10.1016/j.neuron.2013.12.025 Sleep and the Price of Plasticity: From Synaptic and Cellular Homeostasis to Memory Consolidation and Integration
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