Des scientifiques de l'Université de Californie à Lon Angeles et de l'Université de Tel-Aviv (Israël) ont amélioré la mémoire des personnes endormies en stimulant de manière synchrone certaines régions de leur cerveau. C'est la preuve de la théorie dominante sur la façon dont les rythmes cérébraux influencent la formation des souvenirs. Les résultats de l'étude sont rapportés dans un article publié dans la revue Nature Neuroscience.

Le sommeil est connu pour jouer un rôle important dans la transition des souvenirs du court terme au long terme, un processus connu sous le nom de consolidation de la mémoire. La phase initiale de la formation des souvenirs déclaratifs, c'est-à-dire disponibles pour un rappel conscient (faits et événements), dépend de l'hippocampe, mais avec le temps, cette fonction incombe au néocortex. L'intégration de nouvelles informations dans le néocortex se produit en raison de la réactivation des souvenirs par l'hippocampe pendant le sommeil profond, tandis que des «ondulations» se produisent dans cette zone du cerveau - de courtes pulsations neurales d'une fréquence de 80 à 120 Hertz.

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L'expérience a impliqué 18 personnes âgées de 19 à 47 ans souffrant d'épilepsie sévère résistante à la pharmacothérapie. Pour le traitement de ces patients, on utilise des électrodes qui, lors d'une opération chirurgicale complexe, sont implantées directement dans le cerveau, ce qui permet de suivre le foyer des crises pendant plusieurs jours. Les scientifiques ont développé un protocole de stimulation profonde du cortex préfrontal pendant le sommeil réparateur pour améliorer la communication entre le néocortex et l'hippocampe.

Les scientifiques ont synchronisé la stimulation du cortex préfrontal avec des ondes lentes d'une fréquence inférieure à quatre hertz. Les ondes lentes reflètent les alternances entre le sursaut d'activité des neurones et leur état de repos et sont censées servir de cadre temporel pour la synchronisation entre les "ondulations" dans le néocortex et les fuseaux du sommeil thalamocorcal - des rythmes d'une fréquence de 9 à 16 hertz qui se produisent pendant le sommeil dans le thalamus et les zones associées du cortex cérébral. Cette synchronisation est considérée comme critique pour la consolidation de la mémoire.

Avant d'aller se coucher, les volontaires ont vu des photos de couples de personnes et d'animaux célèbres. Lorsqu'on leur a montré les images le lendemain matin, les participants qui avaient reçu une stimulation électrique synchronisée pendant leur sommeil étaient mieux en mesure de se souvenir des images qu'ils avaient vues la nuit précédente.

Les résultats de l'étude confirment le modèle dominant actuel de consolidation de la mémoire à long terme, selon lequel la synchronisation des rythmes dans différentes zones du cerveau fournit une connexion finement réglée entre l'hippocampe humain et le néocortex humain pendant le sommeil. A l'inverse, une stimulation du néocortex en décalage avec les ondes lentes du cerveau temporal a aggravé cette connexion.