En provoquant et en reproduisant des modèles d’activité imitant le sommeil NREM dans des régions localisées du cerveau de modèles éveillés privés de sommeil, ces neuroscientifiques du Département de Psychiatrie de l’University of Wisconsin-Madison, parviennent à déclencher une recalibration des connexions neuronales, à reproduire l’effet de consolidation de la mémoire et à compenser les effets de la privation de sommeil sur les performances mnésiques. Ces travaux, soutenus par les National Institutes of Health (NIH) ouvrent la voie à des applications de stimulation transcrânienne non invasive chez l’Homme.
Le sommeil à ondes lentes non-REM (NREM), qui représente environ 80 % du sommeil chez l’adulte, est la phase pendant laquelle les connexions synaptiques impliquées dans la mémoire sont évaluées, consolidées pour le stockage à long terme, ou éliminées pour libérer de la capacité pour de nouveaux apprentissages ou souvenirs.
La privation de sommeil dégrade ces processus et altère les performances cognitives.
De précédentes recherches de la même équipe avaient montré que des souris et des Hommes privés de sommeil peuvent présenter spontanément des épisodes d’activité en ondes lentes localisées à l’éveil, mais ces épisodes sont trop sporadiques et brefs pour être bénéfiques.
La question était de savoir si une version plus longue et plus systématique de cette activité non-REM pourrait
reproduire les effets restaurateurs du sommeil sans nécessiter un endormissement global.
L’un des auteurs principaux, le Dr Chiara Cirelli, professeure de psychiatrie à l’Université de Wisconsin-Madison, ajoute : « Ce que sommes parvenus à faire, c’est forcer le sommeil dans une région locale du cerveau. Pendant que cette partie consolide les souvenirs et restaure la capacité d’apprentissage, les autres parties restent vigilantes et connectées à l’environnement ».
L’étude est menée sur des souris modèles privées de sommeil. L’équipe utilise une combinaison d’implants à impulsions lumineuses et de modifications génétiques pour induire une activité rythmique alternée dans un côté du cerveau pendant 30 minutes, imitant les modèles d’ondes survenant pendant le sommeil NREM. L’expérience montre que :
- l’induction de modèles rythmiques d’activité alternée dans ces régions localisées du cerveau éveillé déclenche une recalibration des connexions neuronales normalement réservée au sommeil ;
- après stimulation, l’activité en ondes lentes est réduite dans les régions spécifiquement stimulées lors du sommeil ultérieur, suggérant un moindre besoin de sommeil dans ces zones ;
- l’effet bénéfique dépend du modèle spécifique alternant activité et inactivité, et non d’une simple réduction globale de l’activité neuronale comme cela avait pu être précédemment suggéré ;
- lors d’un test comportemental de mémoire tactile, les souris privées de sommeil ayant reçu la stimulation dans les régions motrices et sensorielles des 2 côtés du cerveau accomplissent des performances similaires à celles des souris reposées ;
Quelles implications ? Ces résultats décryptent un mécanisme clé de l’effet restaurateur du sommeil et ouvrent une perspective thérapeutique : reproduire localement cet effet par stimulation externe non invasive,
via la stimulation transcrânienne notamment.
La faisabilité de reproduire ces patterns spécifiques d’activité neuronale via des technologies de stimulation transcrânienne non invasives reste cependant à démontrer.
Source: Nature Neuroscience June 8, 2026 DOI: 10.1038/s41593-026-02318-9 Local induction of NREM sleep-like activity in awake mice recalibrates synaptic connections and offsets sleep deprivation effects on memory
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