Le sommeil consolide les souvenirs grâce à des structures cellulaires précises
Pendant le sommeil, les expériences de la journée se transforment en souvenirs à long terme. Une nouvelle étude montre que ce processus n'a rien d'aléatoire : des structures particulières à l'intérieur des cellules cérébrales y jouent un rôle central.
Les souvenirs sont stockés dans le cerveau au sein de réseaux de cellules qui étaient simultanément actives lors d'une expérience vécue. Les chercheurs appellent ces groupes de cellules des engrammes, ou traces mnésiques. Ce qui restait mal compris, c'est la nature des structures internes à ces cellules qui déterminent si un souvenir est bien préservé après le sommeil.
L'étude, publiée dans Science, a abordé cette question en recourant à l'hibernation artificielle chez l'animal. En plaçant temporairement les animaux dans un état de métabolisme très ralenti, les chercheurs ont pu mesurer avec précision quelles structures synaptiques -- les points de connexion entre les cellules cérébrales -- sont actives lors de la mémorisation. Ils ont découvert que la distribution spatiale de ces connexions est déterminante pour la quantité de souvenir retenue.
L'hibernation artificielle comme outil de recherche
Le recours à l'hibernation artificielle présente un intérêt méthodologique. Dans cet état, les cellules cérébrales sont globalement moins actives, ce qui facilite l'isolement et la mesure de structures spécifiques. Les chercheurs ont ainsi pu cartographier l'architecture des traces mnésiques d'une façon jusque-là inaccessible.
Ces travaux intéressent la recherche sur la longévité en raison de leur lien avec le déclin cognitif lié à l'âge. La mémoire se dégrade chez de nombreuses personnes en vieillissant. Certains mécanismes sous-jacents sont déjà connus, mais le rôle de la structure synaptique dans la rétention des souvenirs manquait au tableau. La transposabilité de ces résultats obtenus chez l'animal à l'être humain reste à établir.
Ce qui demeure inconnu
L'étude montre que l'organisation synaptique influe sur la rétention des souvenirs, mais les chercheurs soulignent qu'il s'agit de recherches à un stade précoce. La relation entre la qualité du sommeil et les structures identifiées, de même que la question de savoir si des interventions améliorant le sommeil agissent réellement sur l'architecture synaptique, n'ont pas encore de réponse. Il n'existe à ce jour aucune application clinique.
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