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Université

Mis en ligne le 29/03/2006

On apprend nuit et … jour

On savait déjà que dormir aidait à consolider les apprentissages. Mais aujourd’hui, une étude de l’ULg démontre pour la première fois que le cerveau n’attend pas la nuit pour structurer les informations. Jour et nuit, le cerveau ne cesse de (re)travailler ce que nous apprenons.

Les études d’imagerie par Tomographie à Emission de Positons (PET-scan) conduites au cours de ces dernières années au Centre de Recherches du Cyclotron de l’ULg ont permis de mettre en évidence chez l’homme la réactivation au cours du sommeil de l’activité cérébrale associée à l’apprentissage de nouvelles informations1,2, confortant l’hypothèse du rôle du sommeil dans la mémorisation.

Tirant parti des possibilités nouvelles offertes par l’Imagerie par Résonance Magnétique fonctionnelle (IRMf) à 3 Tesla(*), Philippe Peigneux et ses collègues de l’Université de Liège publient cette semaine dans la revue internationale PLoS Biology3 une étude démontrant pour la première fois au cours de l’éveil actif un phénomène similaire de réactivation de l’activité cérébrale liée à l’apprentissage.

Pour arriver à ce résultat, ils ont enregistré (ou scanné) toutes les demi-heures l’activité cérébrale de volontaires pendant 10 minutes de pratique d’une tâche d’attention auditive, au cours de deux séances espacées de quelques semaines. A chacune de ces séances, la demi-heure séparant les deux premiers scans de la tâche attentionnelle a été consacrée à un nouvel apprentissage. Un troisième scan était ensuite obtenu après une demi-heure de repos. Au cours d’une des deux séances, l’apprentissage consistait à mémoriser son chemin dans une ville virtuelle que le volontaire explorait sur un ordinateur. Cette tâche de navigation spatiale est connue pour dépendre de l’hippocampe, une structure cérébrale qui joue un rôle crucial pour l’apprentissage, et dont l’atteinte entraîne l’incapacité de mémoriser des faits nouveaux (ce qu’on appelle une amnésie antérograde). L’autre séance était consacrée à l’acquisition par répétition (ou apprentissage procédural) de nouvelles séquences visuo-motrices. Cette tâche ne requiert pas d’être conscient de ce que l’on apprend, et sa réussite dépend principalement de l’intégrité du striatum et des régions motrices associées.

L’analyse des résultats a démontré que, par comparaison avec le premier scan, l’activité cérébrale évoquée par la tâche d’attention auditive au cours du second et du troisième scan est systématiquement modifiée par le type d’apprentissage qui a eu lieu entre le premier et le deuxième, et ce dans les régions cérébrales associées à cet apprentissage. De plus, cette activité cérébrale post-apprentissage évolue différemment dans le temps selon le type d’apprentissage, et est associée au niveau de performance que les sujets atteignent lorsqu’ils sont testés sur la qualité de leur mémoire à la fin de la séance. Ces éléments indiquent un traitement actif des traces mnésiques nouvellement formées au cours de l’éveil post-apprentissage, qui peut prendre place de manière simultanée avec d’autres tâches cognitives.

En termes plus généraux, cette étude du Centre de Recherches du Cyclotron de l’ULg démontre pour la première fois que le cerveau humain ne se contente pas de mettre en veille les informations nouvellement acquises en attendant une période de calme ou de sommeil pour les consolider, mais au contraire continue à les traiter de manière dynamique dès la fin de l’épisode d’apprentissage, et ce alors même que le cerveau doit faire face à une suite ininterrompue d’activités cognitives totalement différentes.

Une étude en accès libre

Satisfaction supplémentaire pour les auteurs, cette étude est publiée dans un journal faisant partie de l’initiative Public Library of Science (PLoS - www.plos.org), une organisation de scientifiques et de médecins dont l’objectif est que la littérature scientifique et médicale mondiale, tout en préservant son haut niveau de qualité, devienne une ressource publique, et accessible à tous sans restriction. Ainsi personne ne devra payer pour avoir à lire ou télécharger cet article sur internet. Une initiative soutenue et favorisée par l’ULg.