Le rôle du sommeil dans la consolidation des connaissances
Le phénomène de consolidation durant le sommeil
Le sommeil, contrairement à la croyance populaire, n’est pas une simple période de repos pour notre cerveau.
Les neuropsychologues ont découvert que le sommeil fait partie intégrante de notre algorithme d’apprentissage humain. C’est une période privilégiée pendant laquelle notre cerveau rejoue les expériences et les souvenirs accumulés dans une sorte de boucle par un facteur d’amplification de 10 à 100.
Le sommeil participe notablement à la consolidation et à l’amélioration des nouveaux apprentissages. Le sommeil favorise la mémorisation.
Ainsi, répartir les moments d’apprentissage dans le temps est une bonne chose, mais prévoir une nuit de repos entre ces moments d’apprentissage répartis est encore mieux. Une nuit de sommeil entre chaque session est un facteur clé de l’efficacité de la pratique distribuée.
Réactivation et intégration de la mémoire
Cette consolidation dépendante du sommeil semble provenir de la réactivation et de l’intégration de mémoires nouvellement codées dans des réseaux de connaissances préexistants et permanents.
Par exemple, les schémas d’activité cérébrale impliqués pendant l’apprentissage seraient réactivés de manière sélective pendant le sommeil. Cette réactivation neuronale est associée à une redistribution structurelle progressive des souvenirs et à des modifications de la force des connexions synaptiques.
Une autre hypothèse liée à l’effet du sommeil est proposée par Cairney (et coll., 2011). Une nuit de sommeil pourrait conduire à un changement des indices contextuels, entraînant une variabilité contextuelle.
Les résultats de Bell, Kawadri, Simone et Wiseheart (2014)
Bell, Kawadri, Simone et Wiseheart (2014) ont examiné l’impact du sommeil et des temps d’espacement sur la mémoire déclarative à long terme pour des paires de mots swahili-anglais en incluant quatre conditions d’espacement :
Deux sessions d’étude successives
Deux sessions d’étude séparées de douze heures d’éveil le même jour
Deux sessions d’étude séparées de douze heures incluant une nuit de sommeil
Deux sessions d’étude séparées vingt-quatre heures incluant une nuit de sommeil
La rétention à long terme a été évaluée dix jours plus tard.
Pour les participants qui ont bénéficié d’un intervalle de douze heures ou vingt-quatre heures incluant une nuit de sommeil, la rétention à long terme a été augmentée de manière similaire.
La rétention a été plus faible pour des participants qui ont suivi deux pratiques successives ou deux pratiques espacées de douze heures sans sommeil. Le fait que ces deux conditions n’aient pas différé suggère un rôle crucial pour le sommeil.
Il apparaît dans cette recherche que le sommeil est un facteur crucial qui favorise la rétention en mémoire à long terme. Lorsque les individus ont réappris après une nuit de sommeil, le bénéfice est réel.
Ces résultats confirment l’importance du sommeil pour le bénéfice à long terme de l’effet d’espacement et de l’effet de test. La mémoire est améliorée conjointement par la pratique répétée et le sommeil.
Les résultats de Mazza et ses collègues (2016)
Mazza et ses collègues (2016) ont étudié plus en profondeur l’effet du sommeil sur le rendement pendant le réapprentissage. Ils ont voulu voir comment le sommeil facilitait le réapprentissage et la récupération.
Dans leur expérience, les participants ont été mis au défi d’apprendre la traduction française de seize mots swahilis en utilisant une pratique répétée de récupération et de réapprentissage.
Douze heures plus tard, les participants ont eu l’occasion de recommencer le processus. Le temps nécessaire pour chaque phase a été mesuré.
Les deux sessions étaient espacées de 12 heures d’éveil ou de 12 heures comprenant une nuit de sommeil. Un groupe de contrôle n’a réalisé que la première partie de l’expérience.
Une semaine puis six mois plus tard, leur apprentissage a été évalué.
Ils avaient posé comme hypothèses que :
Le sommeil favorise la consolidation et rend le réapprentissage plus facile.
L’apprentissage à long terme est amplifié par la session de réapprentissage après le sommeil.
Les résultats obtenus confirment ces hypothèses :
Le groupe d’éveil a commencé la seconde session avec un niveau de mémorisation plus faible. Ils ont dû s’engager dans des efforts de réapprentissage plus importants.
Le groupe de sommeil a commencé la seconde session avec un niveau de mémorisation plus élevé. De plus, les éléments non récupérables après douze heures ont été réacquis plus rapidement lors du réapprentissage dans le groupe de sommeil. Par conséquent, même si ces éléments n’étaient pas explicitement accessibles, ils ont également été transformés pendant le sommeil.
La mémorisation après une semaine et à six mois était améliorée par une nuit de sommeil entre les deux séances. De plus, la perte de connaissances entre une semaine et six mois était plus faible que dans les deux autres groupes.
La mémorisation après une semaine et à six mois du groupe d’éveil était équivalente à celle du groupe de contrôle qui n’a eu qu’une seule session pour apprendre.
Les résultats de cette expérience indiquent que ni le sommeil seul ni le temps entre l’apprentissage et le réapprentissage sans sommeil ne suffisent à améliorer la mémoire à long terme. C’est l’influence conjointe du sommeil et de l’espacement sur le réapprentissage et la récupération qui semblent être le facteur déterminant.
Lorsque l’intervalle entre les sessions d’étude successives est rempli de sommeil plutôt que d’activité éveillée, le processus est beaucoup plus efficace, car il facilite le réapprentissage et améliore la rétention à long terme.
Le réapprentissage incluant le sommeil fait partie intégrante de l’apprentissage et peut être considéré comme un processus itératif durant lequel nous apprenons, oublions et réapprenons autant de fois que nécessaire pour atteindre un niveau de rétention déterminé.