Lien fascinant entre taille des pupilles et consolidation de la mémoire
Vous êtes-vous déjà demandé pourquoi certains souvenirs restent gravés dans votre mémoire, tandis que d'autres s'effacent rapidement ? La réponse pourrait bien se trouver dans vos yeux, plus précisément dans vos pupilles, lors de certains stades du sommeil. C'est la découverte étonnante faite par une équipe de chercheurs de l'Université de Cornell.
Le sommeil, indispensable à la consolidation de la mémoire
Le sommeil joue un rôle crucial dans les processus d'apprentissage et de mémorisation. Pendant que nous dormons, notre cerveau s'active pour trier, classer et ancrer les informations accumulées durant la journée. Mais tous les stades de sommeil ne se valent pas en termes de consolidation mnésique.
Zoom sur le sommeil non-REM
Les chercheurs se sont intéressés au sommeil non-REM (ou NREM), divisé en plusieurs sous-stades. C'est durant cette phase que se déroule la majeure partie du processus de consolidation de la mémoire, par le biais d'activités neuronales spécifiques :
- Les sharp-wave ripples (SWRs), des oscillations électriques de haute fréquence dans l'hippocampe, structure clé de la mémoire.
- Le replay, rejouer mentalement des expériences récentes pour les ancrer durablement.
Un lien insoupçonné avec la taille des pupilles
La grande découverte de l'étude est le lien entre ces activités neuronales et la taille des pupilles pendant le sommeil. Les chercheurs ont observé une alternance cyclique entre pupilles contractées et dilatées, reflétant différents "sous-états" du sommeil NREM :
- Pupilles contractées : replay des expériences récentes
- Pupilles dilatées : replay des souvenirs plus anciens, déjà bien ancrés
Cette oscillation permettrait au cerveau de séparer l'encodage des nouvelles informations et le maintien des connaissances établies, évitant ainsi les interférences.
C'est comme si le cerveau alternait entre nouvel apprentissage et anciens savoirs, et ce, tout au long du sommeil.
– Azahara Olivia, chercheuse principale de l'étude
Perturber le sommeil, c'est perturber la mémoire
Pour confirmer le rôle de ces sous-états, les scientifiques ont utilisé l'optogénétique, une technique permettant de contrôler l'activité de neurones spécifiques par la lumière. En perturbant les SWRs lors des phases de pupilles dilatées, ils n'ont constaté aucun impact sur les performances de mémoire à court terme des souris. Preuve que ce sous-état est bien dédié à la consolidation des souvenirs anciens.
Vers une optimisation des capacités cognitives ?
Ces travaux ouvrent de nouvelles pistes pour améliorer le fonctionnement de notre mémoire. On peut imaginer des interventions ciblées pour renforcer certains stades du sommeil, et ainsi optimiser la consolidation des informations nouvellement apprises. La pupillométrie, technique non invasive déjà utilisée pour étudier la cognition humaine, pourrait servir à affiner ces interventions.
À plus long terme, cette découverte pourrait aussi aider à identifier et traiter certains troubles de la mémoire. Des perturbations du cycle pupillaire durant le sommeil pourraient signaler des dysfonctionnements dans les processus de mémorisation, ouvrant la voie à de nouveaux diagnostics et traitements.
Le sommeil, cette phase essentielle et pourtant encore mystérieuse de notre vie, n'a pas fini de livrer ses secrets. Et c'est peut-être en observant attentivement nos pupilles que nous pourrons un jour hacker notre mémoire pour booster nos capacités d'apprentissage. Une perspective aussi fascinante qu'intrigante !
