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Étude : Les cellules du cerveau pourraient tenter de prédire l'avenir pendant le sommeil – Curieux

n L'activation des neurones dans le centre de la mémoire du cerveau pendant que nous dormons ne consiste peut-être pas seulement à revisiter des expériences passées. Selon une nouvelle étude, ils peuvent également regarder vers l’avenir et pratiquer une activité qui n’a pas encore eu lieu.

Une équipe dirigée par des chercheurs de l’Université du Michigan a analysé les lectures des ondes cérébrales de souris pendant l’éveil et le sommeil. Des lectures ont été prises avant, pendant et après que les animaux aient traité les défis du labyrinthe afin d'évaluer les préférences neuronales en dehors du labyrinthe, par exemple pendant les périodes de repos.

« Nous avons relevé ce défi en reliant l'activité de chaque neurone à celle de tous les autres neurones. »» déclare Kamran Diba, anesthésiste de l'Université du Michigan.

« Pouvoir suivre les préférences neuronales même sans stimulus a été une avancée importante pour nous. »

La nouvelle approche signifie qu'en plus de relier les espaces physiques du labyrinthe à une activité neuronale spécifique en temps réel, l'équipe peut également travailler à rebours et cartographier l'activité neuronale à des points du labyrinthe pendant que les souris dorment.

Ceci est rendu possible grâce à un processus d’apprentissage automatique, qui évalue les connexions des neurones les uns aux autres, plutôt que de les examiner isolément. Grâce aux neurones qui se déclenchaient pendant le sommeil, puis à nouveau lors de la prochaine tentative d'entrée dans le labyrinthe, les souris ne rêvaient pas seulement d'endroits qu'elles avaient déjà visités dans le labyrinthe, mais élaboraient également de nouveaux itinéraires possibles.

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Ce sont des découvertes importantes dans l’étude de l’ajustement spatial, c’est-à-dire la manière dont l’activité de neurones spécifiques est liée à des emplacements spécifiques. Cette préparation est un processus dynamique et le cerveau endormi semble y être impliqué.

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Lorsque les souris étaient réintroduites dans le labyrinthe après avoir dormi, l'activité neuronale mesurée pendant leur sommeil prédisait dans une certaine mesure les nouvelles façons dont elles exploraient leur environnement. Les correspondances n'étaient pas exactes, mais elles étaient suffisamment proches pour indiquer un lien entre les rêves et les intentions futures.

« Nous pouvons observer ces autres changements qui se produisent pendant le sommeil, et lorsque nous remettons les animaux dans l'environnement, nous pouvons confirmer que ces changements reflètent réellement quelque chose qui a été appris pendant que les animaux dormaient. »» déclare le neuroscientifique Caleb Kemmerer, de l'Université Rice aux États-Unis. « C'est comme si la deuxième exposition à l'espace se produisait pendant que l'animal dort. »

Il est bien établi que le sommeil nous aide à former des souvenirs, et même si cette étude n'a porté que sur des souris, il est possible que quelque chose de similaire se produise dans le cerveau humain : une sorte d'entraînement pour de futures aventures.

Ce qui se passe dans notre cerveau endormi est toujours fascinant – cela affecte tout, de la façon dont nous apprenons à la façon dont nous protégeons le cerveau – et cette dernière étude fournit des informations supplémentaires.

« Ce n'est pas nécessairement la seule chose que font ces neurones pendant le sommeil, c'est consolider la mémoire de l'expérience. »dit Kimiri. « Il s'avère que certains neurones finissent par faire autre chose. »

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Cunégonde Lestrange

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