Vous serez peut-être surpris d’apprendre que même pendant les profondeurs du sommeil, votre cerveau passe par de brèves périodes d’éveil.
Ces « micro-excitations », comme on les appelle, sont trop courtes pour être mémorisées le lendemain matin, mais ensemble, elles peuvent aider votre cerveau à consolider vos souvenirs de la veille.
Parmi les souris endormies, des chercheurs publient dans la revue Neurosciences naturelles ont compté jusqu’à une centaine de micro-excitations qui se produisent par nuit.
Plutôt que d’interrompre le repos d’un rongeur, ces poussées occasionnelles d’activité cérébrale font partie de ce qui rend le sommeil des mammifères si rafraîchissant. Jusqu’à présent, les résultats n’ont été montrés que chez la souris, mais comme ils impliquent des mécanismes biologiques très basiques, les chercheurs affirment qu’ils se traduisent également très bien chez l’homme.
En fait, les chercheurs pensent que les micro-excitations sont « une partie intrinsèque de la micro-architecture normale du sommeil » chez les mammifères, permettant au système de mémoire de se « réinitialiser » plusieurs fois par nuit. Une fois que le cerveau se rendort, cela peut conduire à une meilleure consolidation globale de la mémoire.
« Vous pensez peut-être que le sommeil est un état constant dans lequel vous vous trouvez, puis vous vous réveillez. Mais il y a bien plus à dormir qu’il n’y paraît », explique la neuroscientifique Celia Kjærby de l’Université de Copenhague au Danemark.
« Nous avons appris que la noradrénaline [also called norepinephrine] vous fait vous réveiller plus de 100 fois par nuit. Et c’est pendant un sommeil parfaitement normal. »
La noradrénaline (NE) est une substance chimique du cerveau et une hormone associée au stress et à l’éveil.
Auparavant, les scientifiques pensaient que les niveaux de NE étaient en grande partie stables pendant le sommeil des mammifères, mais l’étude actuelle sur les souris indique le contraire. En fait, les chercheurs ont découvert que plus l’oscillation de l’activité NE est importante pendant le sommeil de la souris, meilleur est le repos en général.
Dans les modèles de souris, il a été constaté que l’activité NE augmentait et diminuait continuellement pendant le sommeil, oscillant environ toutes les 30 secondes.
Au fur et à mesure que les niveaux de NE chutaient, les chercheurs ont remarqué que de courtes rafales d’activité électrique, appelées fuseaux du sommeil, s’accumulaient progressivement dans le cerveau. Cependant, lorsque les niveaux de NO ont commencé à augmenter, ces fuseaux ont été arrêtés.
Les fuseaux du sommeil sont également étroitement associés à la consolidation de la mémoire. Dans le passé, des fluctuations des niveaux de fuseau ont été observées chez des souris endormies et des humains endormis, mais cette étude est considérée comme la première à lier les cycles cycliques de l’activité NE aux fuseaux du sommeil et aux microexcitations.
Dans les expériences, les souris endormies avec les plus grandes baisses d’activité NE étaient également mieux capables de se souvenir des objets de la veille. Des descentes plus courtes ont également conduit à plus de micro-excitations plutôt qu’à des réveils complets.
La plupart de ces micro-excitations ne déclenchent pas d’éveil conscient, même brièvement, mais elles fournissent suffisamment d’activité cérébrale pour réinitialiser les fuseaux du sommeil.
« Nous avons trouvé l’essence de la partie du sommeil qui nous permet de nous réveiller reposés et nous permet de nous souvenir de ce que nous avons appris la veille », explique le neuroscientifique Maiken Nedergaard de l’Université de Copenhague.
« Nous avons constaté que la partie rafraîchissante du sommeil est entraînée par des vagues de norépinéphrine. Les réveils très courts sont causés par des vagues de norépinéphrine, qui sont également si importantes pour la mémoire. »
Des recherches supplémentaires chez la souris et l’homme seront nécessaires pour étudier comment l’activité NE améliore la consolidation de la mémoire pendant le sommeil.
Néanmoins, les auteurs de l’étude soutiennent qu’il est concevable que les niveaux de NE oscillants agissent pour réinitialiser les fuseaux du sommeil d’une manière qui « réduit le risque de réveil et favorise la micro-excitation ».
De cette façon, les souvenirs peuvent être stockés plus efficacement lorsque le sommeil reprend finalement.
L’étude est publiée dans Neurosciences naturelles.
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