Rôle du sommeil dans la consolidation mnésique Flashcards
Définition sommeil
Sommeil : Il s’agit d’un état actif accompagné de caractéristiques en termes d’activité cérébrale, qui se distingue des états de veille mais qui ne correspond pas à l’absence d’activité cérébrale
On sait désormais que l’on ne peut pas parler du sommeil mais des sommeils, puisqu’il existe plusieurs stades. Notamment, 5 stades, chez les mammifères, établis en fonction du niveau de réactivité musculaire, de certaines caractéristiques oculaires également, mais surtout, identifiés par les caractéristiques principales en termes cérébrales, mesurés à l’EEG
Citer les 5 types de sommeils existants
5 types/stades : 4 stades de Sommeil lent : -Stade 1 : Somnolence, endormissement Stade 2 : sommeil léger à ondes lentes -Stades 3 & 4, SLP (SWS) = sommeil lent profond
+ Sommeil paradoxal (REM-Sleep)
Stade 1
Somnolence, endormissement (non étudié dans ce cours, car non relié à la mémoire), activité de rythme alpha (7-12 Hz, ralentissement de l’activité cérébrale), principalement en début de nuit, une dizaine de minutes. Il peut suivre le réveil, quelques minutes, durant la nuit
Stade 2
Sommeil léger à ondes lentes. Son rythme va être principalement un rythme téta (4-7Hz). Il correspond à peu près à 50% du temps que l’on passe en sommeil, et est distribué de manière équilibrée dans la nuit. Il va apparaître également des éléments aléatoires, de 2 types : le complexe K, qui correspond à une dépolarisation importante suivie d’une polarisation importante ; et puis, des bouffées d’activités EEG un peu plus rapides, appelés les fuseaux de sommeil =Spindles (imprédictibles également)
Stades 3 & 4
Sommeil lent profond: apparition de l’activité cérébrale la plus lente, qu’on appelle l’activité delta (1-4Hz).
Différence entre les 2 : +50% delta en stade 4, en stade 3 on est à moins de 50% de delta.
Sommeil paradoxal
REM-Sleep= mouvements oculaires rapides. Etat de sommeil durant lequel l’activité cérébrale va être aussi rapide que celle enregistrée durant la veille, cependant paralysie musculaire. Prédominante en seconde partie de nuit
Citer les 3 différentes méthodes d’investigation du sommeil
- Privation de sommeil(s) post-apprentissage
- Analyse des modifications du sommeil post-apprentissage
- Stimulations non-réveillantes pendant le sommeil
Paradigme de la privation de sommeil(s) post-apprentissage
On fait apprendre quelque chose à l’animal. Une fois l’apprentissage réalisé, on empêche une partie des participants de dormir, pas à l’autre.
Hypothèse : empêche la mise en place de processus actifs en mémoire.
Deux types de privatisation
- Privation totale (nuit blanche) -> Variable confondues multiples
- Privation sélective (mesurer le sommeil et regarder à partir de quel moment la personne à des ondes delta, donc SLP, et SP, on la réveille, puis elle se rendort)
> Réveil lors du passage dans un stade spécifique (sur la base de l’EEG)
Privation du sommeil de début de nuit (riche en SLP) ou de fin de nuit (riche en SP)
On compare des performances entre un apprentissage juste avant l’entrée dans le lit, ou juste avant le sommeil : on fait apprendre, la personne dort/ou non. On la réveille, on lui demande d’apprendre quelque chose, puis sommeil
Permet de dissocier les effets de la privation de sommeil, des effets actifs de certains types de sommeils sur les performances en mémoire
Limites : comparaison des proportions en sommeil paradoxal
Paradigme de l’analyse des modifications du sommeil post-apprentissage
Si le sommeil sert à quelque chose, le traitement de la trace mnésique se reflète par des changements d’un ou des paramètres du sommeil
Comparaison d’une nuit standard avec une nuit ou il y a eu un apprentissage important avant (activité beta, ou temps en sommeil paradoxal…)
->Meilleure méthode, plus écologique, car on ne perturbe pas le sujet
Limite -> Quelle va être une journée contrôle ?
Adaptation récente de cette approche : recherche de réactivation cérébrale
Paradigme des stimulations non-réveillantes pendant le sommeil
On stimule l’individu alors qu’il est en train de dormir, et on va quantifier/mesurer, les performances au réveil, après stimulations. L’extrême est appelé l’hypnopédie (=apprendre en dormant, testé dans les années 60-70). Une version plus modérée postule que la trace mnésique pourrait être modifiée si on stimule, avec certaines caractéristiques, l’individu, pendant le sommeil.
« Reconnaissance » d’informations en sommeil ; altération ou facilitation du traitement de l’information acquise à l’éveil, l’acquisition de nouvelles informations en sommeil (hypnopédie)?
Hypothèse contemporaine des 1ers travaux scientifiques sur la mémoire : Ebbinghaus 1885
Constat : Si l’intervalle de temps entre l’apprentissage et le rappel comporte du sommeil, les performances sont meilleures
Explication : Lorsque l’on fait un apprentissage, on est à l’éveil. Une fois l’apprentissage réalisé, notre cerveau continue à recevoir d’autres informations mémorisées
Durant la veille : stimulations environnementales incessantes qui vont interférer les unes avec les autres -> Perturbation du stockage des traces mnésiques
Durant le sommeil : Période privilégiée pour consolider la trace mnésique
Jenkins et Dallenbach (1924) ; apprentissage d’une liste de syllabes & rappel après plusieurs heures soit sommeil soit veille
- Performances meilleures après sommeil
- Validation dans d’autres études et avec autres matériels
Interprétation proposée par les auteurs n’attribue aucun rôle réel du sommeil. Ils postulent que la consolidation en mémoire est perturbée lorsque des interférences apparaissent après l’encodage. Durant le sommeil, il n’y a pas d’interférences, donc cette consolidation va être plus importante -> Hypothèse passive du sommeil par simple réduction de l’interférence durant le sommeil
Donner les limites de l’interprétation du mécanisme passif du sommeil, selon Jenkins et Dallenbach (1924
Deux limites de cette interprétation : Considération du sommeil comme absence d’éveil, donc état passif. Or, on sait actuellement que le sommeil correspond à DES sommeils, processus actifs.
Approche très générale de la Mémoire, les travaux qui vont suivre, montrent qu’il existe différents types de mémoire, le sommeil pourrait jouer un rôle sur un type de mémoire.
Rôle du sommeil dans la consolidation en mémoire
Donner les 4 critiques apportées par Jouvet, 1994 ; Siegel, 2000) ; Vertes, 2001
- Chez l’animal, autant d’études qui montrent que le sommeil est important pour l’apprentissage que celles qui montrent l’inverse
- L’effet de privatisation comprend des variables confondues importantes (stress, baisse de vigilance)
- Pas d’effet sur la mémoire si suppression du SP (lésion, médicaments). Traitements médicamenteux contre la dépression qui altèrent le sommeil, or on ne retrouve pas de déficits majeurs en mémoire, par exemple. Troubles du sommeil ne corrèlent pas avec des perturbations en mémoire
- Troubles mnésiques pas corrélées avec modification SP. Troubles de la mémoire ne corrèle pas avec des perturbations du sommeil.
Pour Jouvet, pas de consolidation mnésique grâce au sommeil
Rôle du sommeil dans la consolidation en mémoire
Donner les 2 réponses aux critiques de Jouvet, approtées par Stickgold, 2000, 2001 ; Giudetti, 2001 ; Maquet, 2001..
- Inconsistances expliquées par problèmes méthodologiques
Exemple : la complexité de la tâche demandée peut expliquer le fait que l’on retrouve, ou pas, des performances différences.
Si la tâche est simple, on ne retrouve pas de facilitation par le SP. En revanche, si tâche complexe, on retrouve un effet massif - Incohérences
Si on a perception fine des différents types de mémoire (procédurale vs déclaratives [épisodique ou sémantique]), la cohérence augmente entre les travaux
Débat chez l’homme : comment le sommeil joue sur la mémoire déclarative -> Consensus
Pas d’accord sur les études de la mémoire procédurale et sommeil
Critiques centrées sur SP -> Données croissantes sur rôle du SLP et Stade 2
Qu’observe-t-on après un apprentissage important d’une tâche procédurale (ex: trampoline ou morse) ? (Théorie)
Apprentissage moteur ou perceptivo-moteur pendant une durée importante (1h à 3h d’apprentissage avant de dormir). Ex : apprentissage trampoline, apprentissage morse
->La nuit qui suit l’apprentissage, on va voir une augmentation du temps passé en SP
Qu’observe-t-on après un apprentissage plus simple d’une tâche procédurale (ex : opposition pouce/doigt? (Théorie)
Si on fait des tâches un peu plus simples, comme la tâche d’opposition pouce-doigt, on n’aura pas de différence de temps de SP. En revanche, plus le SP a été long, plus les performances sont bonnes, le lendemain.
Quelles tâches empruntées à la neuropsychologie peuvent être utilisées pour tester la consolidation d’un apprentissage procédurale, durant le sommeil ?
Le dessin en miroir,
La tâche Rotor task (suivre avec un stylo, un élément circulaire),
Temps de réaction sériel
Le dessin en miroir : % d’amélioration du dessin en miroir qui a lieu après les 4h de sommeil/ ou de veille.
Résultats ?
Le dessin en miroir : % d’amélioration du dessin en miroir qui a lieu après les 4h de sommeil/ ou de veille.
Lorsque l’on a privé la personne de sommeil de début de nuit (privation de SL), on voit que ça n’affecte pas ses performances par rapport aux personnes qui n’ont pas été privées de sommeil
On a une amélioration très importante uniquement pour les personnes qui ont pu dormir la deuxième partie de nuit
-> Le sommeil paradoxal (deuxième partie de nuit), va renforcer les apprentissages moteurs.
Phénomène observé après 4h de privation de SP / pas de privation de SP, suivant un apprentissage d’une liste de paires de mots
Phénomène inverse pour les listes de paires de mots appris (mémoire déclarative) :
Le fait de dormir ou de ne pas dormir en deuxième partie de nuit n’affecte pas les performances, en revanche, meilleure performances pour sujets qui ont dormi en première partie de nuit
-> Le SLP serait efficace pour consolider la mémoire déclarative
Expliquer la théorie duelle
La théorie duelle consiste à dire, qu’à un stade de sommeil est associée la consolidation d’un type de mémoire.
Qu’observe-t-on CHEZ L’ANIMAL, après un apprentissage procédural intensif (labyrinthe), concernant le temps passé en SP ? En SLP ?
Si échec ?
Si tâche acquise, les jours suivants ?
Lorsqu’un apprentissage intensif a lieu, on observe chez l’animal, une augmentation du temps passé en SP, alors que le temps passé en SL n’est pas affecté
Si l’apprentissage ne réussit pas (rat qui ne prend pas le labyrinthe, même temps de passation qu’un rat qui réussit), pas de modification du SP
Si apprentissage acquis, plus de modification du SP
Si perturbation du SP, diminution de l’apprentissage
Qu’est ce que la PSW ?
Chez l’animal : Il existerait une période critique qui correspond globalement au premier stade de SP, qui va être particulièrement important pour la consolidation de la mémoire procédurale.
- On parle d’une PSW (Paradoxal Sleep Window), existence d’une fenêtre temporelle durant laquelle les nouvelles acquisitions vont recevoir un traitement privilégié.
- Plus l’apprentissage est complexe, plus les PSW auront un rôle important (Leconte)
Quelle hypothèse la théorie du L et la PWS permettent-elle de défendre, concernant le rôle du sommeil ?
En faveur d’un traitement actif de la trace mnésique plutôt qu’une protection aux interférences.
