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Comment la mémoire se consolide pendant le sommeil

 

Les oscillations rapides des neurones de l’hippocampe sont bien à l’origine du renforcement de la mémoire pendant le sommeil. C’est ce que viennent de démontrer des chercheurs du laboratoire de physiologie de la perception et de l’action (CNRS/Collège de France) dans un article publié le 13 septembre 2009 sur le site de la revue Nature Neuroscience.

On connaît depuis longtemps l'importance du sommeil pour les fonctions cognitives, et notamment pour la mémoire. Cependant les mécanismes en jeu commencent à peine à être élucidés.

De nombreuses études ont déjà montré que l'hippocampe, une structure du cerveau fortement impliquée dans la mémoire, avait une activité particulière pendant le sommeil. En effet, dans l'hippocampe, les neurones s'activent pendant le sommeil de la même façon qu'ils se sont activés dans la phase d'éveil qui précède, comme si l'animal était en train de rêver. Ces réactivations ont lieu spécifiquement pendant des courtes périodes où les neurones hippocampiques se synchronisent pour produire une oscillation très rapide. Ceci pourrait être le mécanisme principal du renforcement de la mémoire pendant le sommeil. Formulée il y a 20 ans, et bien qu'étayée depuis par un grand nombre de résultats expérimentaux, cette hypothèse n'avait pourtant jamais été démontrée.

C'est désormais chose faite grâce aux travaux récents des chercheurs du laboratoire de physiologie de la perception et de l’action (CNRS/Collège de France). Chez des rats entraînés à mémoriser l'emplacement de récompenses sur un labyrinthe, les chercheurs ont supprimé les oscillations rapides dans l'hippocampe et donc les réactivations, pendant le sommeil suivant l'entraînement. Conséquence : les rats dont les oscillations ont été supprimées présentent d'importants déficits d'apprentissage. Ceci démontre, pour la première fois, que les oscillations rapides des neurones hippocampiques et leurs réactivations pendant le sommeil ont un rôle capital pour la consolidation de la mémoire.

 

article girardeau

Figure : Les "ripples" (oscillations rapides de l'hippocampe) sont essentielles à la mémorisation. a- Les rats sont entraînés à trouver les trois récompenses sur un labyrinthe à 8 bras. Pendant le sommeil qui suit, on déclenche des stimulations qui suppriment les ripples (animaux de test) ou les laissent intactes (animaux de contrôle). b- Exemples de signaux électrophysiologiques. Chez les animaux du groupe test les "ripples" sont interrompues par une courte stimulation (triangles noirs), alors que les animaux de contrôle gardent leurs "ripples" intactes car la stimulation arrive après. c- La performance d'apprentissage des animaux dont les ripples sont supprimées (en rouge) est significativement moins élevée que celle des groupes de contrôle.  ©Girardeau et al

 

 

En savoir plus

  • G. Girardeau, K. Benchenane, S. I Wiener, G. Buzsáki & M. B Zugaro,
    Selective suppression of hippocampal ripples impairs spatial memory
    Nature Neuroscience (2009) Published online: 13 September 2009
    Doi:10.1038/nn.2384

     

Contact chercheur

Laboratoire de physiologie de la perception et de l'action
UMR7152, CNRS/Collège de France
Collège de France
Bât. Biologie
11 Place Marcelin Berthelot
75231 Paris Cedex 05

 

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