Apprendre en dormant

Le sommeil assure plusieurs fonctions indispensables à notre équilibre, en particulier notre activité neuronale.

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Apprendre en dormant By: Raúl Hernández González - CC BY 2.0

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Apprendre en dormant

Publié le 6 août 2017
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Par Bénédicte Cart.

Il existe une phase dans notre vie, plus ou moins longue, mais qui demeure essentielle et indispensable, j’ai nommé le sommeil. Si l’homme ne dort pas, il meurt par épuisement. C’est donc un moment important où notre organisme récupère, se repose mais s’active, notamment notre cerveau.

On décompose le sommeil en quatre stades :

  • l’endormissement
  • le sommeil léger
  • le sommeil profond
  • le sommeil paradoxal

Ceux-ci se différencient par une activité musculaire de plus en plus basse et un rythme EEG (électrique, soit la « pulsation » des neurones) de plus en plus lent (c’est-à-dire de grandes et longues ondes). Le sommeil paradoxal est celui du rêve (la corrélation n’est pas avérée mais 80 à 90% des personnes qui se réveillent durant ce stade racontent spontanément un rêve).

Après le sommeil léger qui permet de diminuer le tonus musculaire et la réceptivité sensorielle, on passe à un cycle de sommeil profond ou de sommeil paradoxal. La première moitié de nuit est composée de beaucoup de sommeil profond, de repos. La deuxième moitié comporte beaucoup de sommeil paradoxal. La moitié du temps de sommeil est du sommeil léger et un quart est du sommeil paradoxal.

Les fonctions du sommeil

Le sommeil léger permet de reconstituer les réserves énergétiques et la récupération physiologique de tout notre organisme. Pendant le sommeil profond, les cellules fonctionnent moins, la température corporelle diminue et le cerveau reconstitue son stock de glucose (d’énergie). Le stade du sommeil paradoxal permet le maintien des schémas d’action, c’est-à-dire la fixation du souvenir, tout en favorisant l’accès à la mémoire procédurale. Pendant tout ce temps, notre hippocampe s’active et mémorise. Dormir favorise donc la consolidation de la fixation mnésique.

Quand une nouvelle information parvient à notre cerveau, elle active un réseau neuronal. Et pour que ce réseau se stabilise et puisse être à nouveau activé, il faut le « fixer en mémoire ».

Un réseau est fait de plusieurs neurones qui possèdent un noyau et des ramifications (comme un arbre a un tronc et des branches), et ces ramifications sont elles-mêmes reliées à d’autres ramifications pour former un réseau. Entre les branches, il existe un espace qui permet à l’information de passer d’un neurone à un autre qu’on appelle synapse.

Dormir pour se souvenir

Une étude américaine récente a mis en évidence que pendant le sommeil, ce sont ces branches qui se stabilisent et se développent. Le professeur Guang Yang et ses collègues ont injecté à des souris une protéine fluorescente qui se localise spécifiquement au bout des branches, là où les neurones font synapse. Grâce à la technique ADP (absorption à deux photons), ils ont ensuite observé lors d’une période de sommeil l’activité de ces protéines, leurs déplacements dans la synapse, montrant ainsi que le cerveau était en train de stabiliser un réseau neuronal activé pendant la phase d’éveil.

Cette équipe a appris aux souris un nouveau comportement moteur, puis, lors du sommeil, a observé l’apparition de nouvelles branches et de nouvelles jonctions dans le cortex moteur. Ceci a montré que le comportement appris était en train d’être mémorisé par la souris. Il s’agissait de la phase paradoxale du sommeil, pendant laquelle on pouvait observer un mouvement oculaire rapide et le travail neuronal dans le cortex moteur.

En perturbant ensuite le sommeil de ces souris, l’équipe a montré que c’est bien pendant une phase de sommeil (en vérifiant les caractéristiques des ondes électriques) que nos connexions neuronales se stabilisent et que le processus de mémorisation fonctionne.

Le sommeil notamment chez l’enfant est une phase critique de mémorisation des processus, des schémas d’action, d’information… Lors des phases d’éveil, il découvre, les neurones s’activent, l’enfant apprend. Puis de longues phases de sommeil permettent la récupération énergétique, le repos et la mémorisation en réactivant les mêmes neurones et en créant de nouvelles synapses permettant la mémorisation. Il est donc important de comprendre les mécanismes en jeu pendant cette phase encore méconnue, pour que chacun apprenne à mieux gérer son précieux sommeil.

Alors apprenez à petite dose, il ne faudrait pas en oublier de dormir !


Source : Guang Yang, Cora Sau Wan Lai, Joseph Cichon, Lei Ma, Wei Li, Wen-Biao Gan, « Sleep promotes branch-specific formation of dendritic spines after learning » in Science, 6 juin 2014.

Article initialement publié en Juillet 2014.

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  • Il y a aussi le fait que le cerveau ne cesse de travailler durant le sommeil. Je citerai un exemple. Mon gendre est professeur de math en math-spé et il lui faut sans cesse trouver des exercices et des problèmes inédits pour ses élèves. Quand, le soir, il bute sur la formulation d’un problème de math, il lui arrive très souvent au petit-déjeuner de trouver la solution un peu comme par magie. Le cerveau a continué apparemment son travail en complète autonomie durant la nuit.
    Pour ma part, je suis un amateur de mots croisés (difficiles) et il m’arrive souvent de terminer un mot croisé commencé la veille en buvant mon café du matin comme si j’avais ordonné à mon cerveau de continuer à chercher les mots durant la nuit. Ceci pourrait signifier que les interconnexions neuronales se font et se défont durant le sommeil et que la phase d’éveil durant la journée accapare trop de fonctions cérébrales pour que la finalisation de ces interconnexions puisse s’effectuer, d’où l’importance du sommeil dans le maintien des fonctions cognitives.

  • quand j’étais enfant , un maitre d’école m’avait dit que lorsque l’on révisé ses devoirs avant de dormir , on n’avait toute les chances de beaucoup mieux retenir ce qu’on avait lu et de bien s’en souvenir au réveil ; ce qui est tout à fait vrai ; un conseil qu’il tenait lui même de ses maitres qui le tenait eux même …..

    • @ marie
      Oui, il en va de même pour les décisions difficciles (quand le match Pour et Contre n’est pas clair: Si vous dormez une nuit sur le problème, ce sera plus clair, le lendemain: le cerveau travaille sur la mémoire mais la mémoire c’est « retenir » MAIS aussi « oublier », donc trier l’important de qui l’est moins: le lendemain matin, vous avez retenu l’important sans être parasité par les détails, selon vos principes habituels. Je ne dis pas que c’est ça, je dis que ça y ressemble. La mémoire sur un sujet fait jouer un réseau de neurones (connectés) et ce sont ces connexions qui s’organisent pendant la nuit: c’est donc une interprétation de ce qui est constaté, actuellement mais pas encore expliqué!
      Restons humbles!

  • En effet l’apprentissage est favorisé durant le sommeil. On conseille d’ailleurs souvent aux enfants de relire leur leçon juste avant de s’endormir afin de mieux l’assimiler. Mais que faire quand le sommeil est perturbé ? Les capacités d’apprentissage et d’analyse sont alors considérablement amoindries et ce, à n’importe quel âge. Il est donc primordial de porter une attention particulière à la durée et à la qualité de sommeil. L’idéal c’est de dormir dans une chambre où il fait totalement noire. Il faut aussi bannir les écrans des chambres à coucher car leur lumière spécifique nuit au sommeil. Enfin, la température est le troisième élément clef pour une bonne nuit : entre 18°C et 20°C c’est l’idéal ! pour maintenir une température stable toute la nuit été comme hiver il existe des surmatelas climatisé ( http://www.climsom.com/fra/sur-matelas-rafraichissant-chauffant-jambes-lourdes.php?codeoffer=CS&SCT=CLI&UNV=ESS ) cela permet de ne chauffer ou refroidir que le lit plutôt que de dépenser argent et énergie à chauffer toute une pièce.
    Le sommeil est important pour le bien être émotionnel et intellectuel : il faut à tout prix le préserver !

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