Une nouvelle étude clarifie comment la privation de sommeil affecte la mémoire

Une nouvelle étude clarifie comment la privation de sommeil affecte la mémoire

Auparavant, les chercheurs savaient que priver les souris de sommeil après que les souris ont effectué une tâche ont abouti à ce que les souris oublient certains aspects de cette tâche. Mais les chercheurs ne savaient pas quelle fonction de l'hippocampe - deux structures en forme d'hippocampe situées dans le lobe temporal du cerveau où de nombreux souvenirs à long terme sont faits - ne pouvait pas faire son travail.

Maintenant, les chercheurs ont découvert que l'interférence avec les oscillations associées au sommeil - ou le déclenchement rythmique des neurones - dans une sous-section de l'hippocampe est probablement le coupable. Leurs résultats apparaissent dans Communications Nature.

Pour tester le rôle des oscillations dans la formation de la mémoire, les chercheurs ont enregistré l'activité de l'hippocampe de base d'un groupe de souris. Ils ont placé les souris dans un nouvel environnement, les ont laissé explorer, leur ont donné un léger choc sur les pieds, puis les ont replacées dans leur cage pour se reposer et dormir normalement.

«Si vous retournez la souris à la même structure un jour ou même quelques mois plus tard, ils auront cette réaction de peur très stéréotypée, c'est-à-dire qu'ils gèlent», explique Sara Aton, professeure adjointe à l'Université du Michigan. département de biologie cellulaire et développementale. "Mais si vous dormez - priver un animal pendant quelques heures après l'appariement du choc contextuel, la souris ne s'en souviendra pas le lendemain."

Les chercheurs ont constaté que chez les souris normalement endormies, les oscillations associées au sommeil dans une sous-section de l'hippocampe appelée CA1 étaient plus robustes après l'apprentissage. Ils ont ensuite pris un nouveau groupe de souris, enregistré leur activité de base de l'hippocampe et leur ont fait accomplir la même tâche. Les chercheurs ont également donné à ces souris un médicament pour inhiber une petite population de neurones inhibiteurs de CA1 qui expriment la parvalbumine.

Les chercheurs n'ont pas modifié le comportement de sommeil de l'animal - ils dormaient normalement. Mais l'arrêt de l'activité des neurones exprimant la parvalbumine a perturbé le déclenchement rythmique des neurones CA1 environnants pendant que ces animaux dormaient. La suppression des cellules exprimant la parvalbumine semble effacer complètement l'augmentation normale des oscillations associée à l'apprentissage dans cette section de l'hippocampe de la souris.

"Il y a un vieux théorème appelé la loi de Hebb, qui est," Feu ensemble, fil ensemble, "Aton dit. "Si vous pouvez obtenir deux neurones à tirer avec une grande régularité à proximité les uns des autres, il est très probable que vous allez affecter la force des connexions entre eux."


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Lorsque les neurones ont été empêchés de tirer ensemble régulièrement et rythmiquement, les souris ont oublié qu'il y avait une association craintive avec leur tâche.

"L'activité oscillatoire dominante, qui est si critique pour l'apprentissage, est contrôlée par un très petit nombre de la population cellulaire totale dans l'hippocampe", explique Nicolette Ognjanovski, étudiante diplômée et coauteure de l'étude. "Cela change le récit de ce que nous comprenons sur le fonctionnement des réseaux. Les oscillations contrôlées par les cellules de parvalbumine sont liées aux changements du réseau global ou à la stabilité. Les souvenirs ne sont pas stockés dans des cellules individuelles, mais distribués via le réseau. "

Les chercheurs ont également comparé la stabilité des connexions des neurones entre le groupe témoin et le groupe dont les oscillations du sommeil ont été perturbées. Ils ont constaté que non seulement les connexions étaient plus fortes dans le groupe témoin après leur essai d'apprentissage, mais aussi que ces connexions neuronales étaient également plus fortes. Ces changements ont été bloqués lorsque les oscillations de l'hippocampe associées au sommeil ont été perturbées expérimentalement.

"Il semble que cette population de neurones qui génère des rythmes dans le cerveau pendant le sommeil fournit un contenu informatif pour renforcer les souvenirs", explique Aton. "Le rythme lui-même semble être la partie la plus critique, et peut-être pourquoi vous avez besoin de dormir pour former ces souvenirs."

Ensuite, les chercheurs prévoient de tester si la restauration des oscillations de l'hippocampe (imitant les effets du sommeil dans CA1) est suffisante pour favoriser la formation de la mémoire normale lorsque les souris sont privées de sommeil.

La source: Université du Michigan

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