Une étude révèle comment les souvenirs se propagent dans le cerveau

Une étude publiée dans Science révèle comment une technologie innovante «NeuroGrid» a permis aux scientifiques de découvrir que le sommeil stimule la communication entre deux régions du cerveau dont la connexion est essentielle à la formation des souvenirs, plus précisément sur la façon dont le cerveau crée et stocke de nouveaux souvenirs.

Une structure cérébrale appelée l'hippocampe est retenue comme étant nécessaire pour transformer de nouvelles informations en souvenirs permanents pendant que l'être humain dort.  Des décharges neuronales de haute fréquence appelées ondulations dans l'hippocampe pendant le sommeil suggéraient qu'elles jouent un rôle dans le stockage de la mémoire. L'étude confirme la présence d'ondulations dans l'hippocampe pendant le sommeil qui seraient présentes dans certaines parties de l'association néocortex, une zone à la surface du cerveau impliquée dans le traitement des informations sensorielles complexes.

En utilisant un système NeuroGrid conçu pour l'expérience, ainsi que des électrodes d'enregistrement placées plus profondément dans le cerveau, les chercheurs ont examiné l'activité de plusieurs parties du cerveau des rats pendant le sommeil lent. Notons que NeuroGrid consiste en une collection de minuscules électrodes reliées ensemble comme les fils d'une couverture, qui est ensuite posée sur une zone du cerveau afin que chaque électrode puisse surveiller en continu l'activité d'un ensemble différent de neurones. Ce qui leur a permis de regarder plusieurs zones du cerveau en même temps.

Les chercheurs ont découvert que les ondulations de l'association néocortex et hippocampe se produisaient en même temps, suggérant que les deux régions communiquaient lorsque les rats dormaient. Parce que l'association néocortex est considérée comme un lieu de stockage pour les souvenirs, les chercheurs ont émis l'hypothèse que ce dialogue neuronal pourrait aider le cerveau à retenir l'information.

Pour tester cette idée, ils ont examiné l'activité cérébrale pendant le sommeil chez des rats entraînés à localiser des récompenses dans un labyrinthe et chez des rats qui exploraient le labyrinthe de manière aléatoire. Dans ce dernier groupe d'animaux, les ondulations de l'hippocampe et du cortex n'étaient plus synchronisées avant l'exploration du labyrinthe. Chez les rats entraînés, la tâche d'apprentissage a augmenté la diaphonie entre ces zones, et une seconde séance d'entraînement l'a encore plus stimulée, suggérant en outre qu'une telle communication est importante pour la création et le stockage des souvenirs.  Selon les chercheurs, identifier les modèles neuronaux spécifiques qui accompagnent la formation de la mémoire fournit un moyen de mieux comprendre la mémoire et  permettrait éventuellement même traiter les troubles de la mémoire.