Pendant la majeure partie de notre temps de sommeil, notre cortex alterne entre des p\u00e9riodes
\nd\u2019intense activit\u00e9 et des p\u00e9riodes de silence g\u00e9n\u00e9ralis\u00e9. Ces p\u00e9riodes de silence forment de grandes
\nd\u00e9viations sur les enregistrements \u00e9lectro-enc\u00e9phalographiques, qu\u2019on nomme \u00ab ondes delta \u00bb, et qui
\njouent un r\u00f4le fondamental dans la m\u00e9moire : elles permettent de stabiliser les souvenirs \u00e0 long
\nterme, notamment gr\u00e2ce \u00e0 leur couplage avec d\u2019autres rythmes c\u00e9r\u00e9braux. Pourtant, les m\u00e9canismes
\nsous-jacents demeurent \u00e9nigmatiques : comment des p\u00e9riodes de silence g\u00e9n\u00e9ralis\u00e9 permettent-elles
\naux circuits corticaux de se r\u00e9organiser pour consolider la m\u00e9moire ?
\nPour bien prendre la mesure de cette \u00e9nigme, nous devons revenir un instant sur ce que nous savons
\nde l\u2019activit\u00e9 du cerveau pendant le sommeil \u00e0 ondes lentes. La plupart de nos connaissances sur les
\nm\u00e9canismes fins nous viennent de travaux men\u00e9s chez le rongeur. Nous savons tout d\u2019abord que
\nl\u2019hippocampe, la structure c\u00e9r\u00e9brale qui permet entre autres de former de nouveaux souvenirs, se
\nr\u00e9active spontan\u00e9ment en g\u00e9n\u00e9rant une activit\u00e9 semblable \u00e0 celle de l\u2019\u00e9veil : comme si l\u2019animal
\n\u00ab r\u00eavait \u00bb de ce qu\u2019il vient de vivre pendant l\u2019exp\u00e9rience scientifique \u00e0 laquelle il a particip\u00e9. Ces
\ninformations sont transmises au cortex, qui r\u00e9pond en activant des sous-groupes de neurones bien
\nsp\u00e9cifiques. Souvent, ce dialogue est suivi d\u2019une onde delta et d\u2019une activit\u00e9 rythmique appel\u00e9e
\n\u00ab fuseau de sommeil \u00bb : c\u2019est \u00e0 ce moment semble-t-il que les circuits corticaux se r\u00e9organisent pour
\nformer des souvenirs stables. Mais alors, pourquoi le dialogue hippocampo-cortical est-il interrompu
\npar une p\u00e9riode de silence (onde delta) juste avant que les circuits corticaux ne puissent prendre en
\ncompte ces \u00e9changes pour se r\u00e9organiser ? Ce silence n\u2019efface-t-il pas les informations pertinentes ?
\nEn examinant les ondes delta de plus pr\u00e8s, nous avons tout d\u2019abord constat\u00e9 que contrairement \u00e0
\nl\u2019id\u00e9e g\u00e9n\u00e9ralement accept\u00e9e par la communaut\u00e9 scientifique, le cortex ne devenait pas totalement
\nsilencieux : \u00e0 chaque onde delta, un petit nombre de neurones sans cesse changeant restaient actifs.
\nEt il ne s\u2019agissait pas d\u2019un simple bruit de fond : de fa\u00e7on surprenante, nous avons d\u00e9couvert que
\nces neurones formaient ce que les chercheurs nomment des \u00ab assembl\u00e9es \u00bb \u2014 des ensembles de
\nneurones qui s\u2019activent ensemble et de mani\u00e8re r\u00e9p\u00e9t\u00e9e pour permettre au cortex de coder des
\ninformations. Plus \u00e9tonnant encore, ces assembl\u00e9es se formaient en r\u00e9ponse aux r\u00e9activations
\nspontan\u00e9es de l\u2019hippocampe. Cette observation inattendue sugg\u00e9rait qu\u2019elles pouvaient \u00eatre
\nimpliqu\u00e9es dans la consolidation de la m\u00e9moire. Et de fait, ces assembl\u00e9es contenaient
\nprincipalement des neurones qui avaient \u00e9t\u00e9 particuli\u00e8rement impliqu\u00e9s dans la t\u00e2che de
\nm\u00e9morisation que les rats avaient accomplie juste avant la p\u00e9riode de sommeil. L\u2019onde delta serait-elle
\ndonc une p\u00e9riode de silence s\u00e9lectif, o\u00f9 la majorit\u00e9 des neurones deviennent silencieux pour ne
\npas perturber une minorit\u00e9 de neurones qui joueraient un r\u00f4le fondamental \u00e0 un moment-clef ? Pour
\nen avoir le coeur net, nous avons adapt\u00e9 la t\u00e2che de m\u00e9moire spatiale pour que les rats ne se
\nsouviennent pas de leur exp\u00e9rience le lendemain. Puis nous avons provoqu\u00e9 des ondes delta
\nartificielles au bon moment, pour isoler des neurones associ\u00e9s aux r\u00e9activations hippocampiques, ou
\nquelques dizaines de millisecondes plus tard, pour isoler d\u2019autres neurones au hasard. R\u00e9sultat :
\nlorsque nous avons isol\u00e9 les bons neurones, et seulement dans ce cas, les rats ont pu stabiliser leurs
\nsouvenirs et ont parfaitement r\u00e9ussi le test le lendemain.
\nCes r\u00e9sultats sugg\u00e8rent donc une profonde r\u00e9vision de notre compr\u00e9hension du cortex : les ondes
\ndelta ne seraient pas des p\u00e9riodes de silence g\u00e9n\u00e9ralis\u00e9 o\u00f9 le cortex devient inactif et se repose, mais
\nun moyen d\u2019isoler tr\u00e8s s\u00e9lectivement des assembl\u00e9es de neurones choisies, qui g\u00e9n\u00e8rent et
\nmaintiennent une information cruciale entre les p\u00e9riodes de dialogue hippocampo-cortical et de
\nr\u00e9organisation des circuits corticaux, pour former des souvenirs \u00e0 long terme.<\/p>\n
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R\u00e9f\u00e9rence<\/strong><\/p>\n Todorova R, Zugaro M. Isolated cortical computations during delta waves support memory consolidation. Science. 2019 Oct 18;366(6463):377-381. doi: 10.1126\/science.aay0616.<\/p>\n