On y voit un peu plus clair sur le processus par lequel le sommeil améliore l'apprentissage et la mémoire grâce à ces scientifiques américains et chinois. Leurs travaux, menés sur la souris, autorisée ou privée de sommeil, montrent l’impact d’une privation sur la formation de nouvelles dendrites, les portes d'entrées des neurones qui traitent et relayent l'information d'un neurone à l'autre. Alors que la formation de nouvelles dendrites est associée à l'apprentissage et à la plasticité du cerveau, le rôle essentiel du sommeil sur ces nouvelles connexions est à nouveau confirmé et documenté.
Les chercheurs de la New York University et de l'Université de Pékin ont entraîné des souris à exécuter une tâche (marcher sur une tige), puis, certaines ont été autorisées à dormir après, d'autres ont été privées de sommeil. Les cerveaux des souris ont ensuite été examinés pour voir comment le sommeil pouvait influencer les connexions entre les cellules nerveuses dans le cerveau.
Les chercheurs ont également testé si l'effet de la privation de sommeil pouvait être annulé en permettant aux souris de récupérer dans les 16 heures qui suivaient la période de 7 heures de privation de sommeil.
· Les souris qui dorment normalement présentent un développement accru de nouvelles projections épineuses entre les cellules nerveuses ou dentrites, dans les 24 heures qui suivent l'exécution de la tâche vs les souris qui n'ont pas effectué la tâche. Et chaque nouvelle tâche entraine la formation d'un autre ensemble de projections épineuses.
· Les souris privées de sommeil après avoir été formées à la tâche, montrent un développement réduit de ces nouvelles « connexions », entre les cellules nerveuses. Et même si elles sont formées de manière plus intense et prolongée. Ainsi, la privation de sommeil semble borner l'apprentissage, quelle que soit la formation.
· Enfin, permettre aux souris privées de sommeil après la formation à la tâche de récupérer, après la période de privation de sommeil, ne « rattrape pas » l'apprentissage. Ces souris présentent toujours moins de dentrites. L'effet de la privation de sommeil est donc irréversible.
Le sommeil conditionne la mémoire de l'apprentissage : En revanche, les souris autorisées à dormir conservent ces projections entre neurones dans les jours suivants, suggérant que l'apprentissage d'une compétence persiste pendant de longues périodes de temps et avec un minimum d'interférences avec d'autres apprentissages.
Le sommeil non-paradoxal principalement impliqué dans la mémoire : Les chercheurs constatent aussi que la privation de sommeil paradoxal n'entraine pas cette diminution des synapses, qui, à partir des dentrites assurent la transmission de l'influx nerveux. Cela suggère que le sommeil non-REM serait principalement impliqué dans la formation de nouvelles connexions nerveuses après l'apprentissage.
Cette recherche confirme, sur l'animal, le rôle clé du sommeil dans l'apprentissage et la mémoire et contribue à décrypter le processus sous-jacent, la formation de ces projections puis de nouvelles connexions entre nos neurones.
Source: Science June 6 2014 DOI: 10.1126/science.1249098 Sleep promotes branch-specific formation of dendritic spines after learning (Visuel Fotolia)
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