It is 4 a.m., and the big test is in eight hours, followed by a piano recital. You've been studying and playing for days, but you still don't feel ready for either. So, what can you do? Well, you can drink another cup of coffee and spend the next few hours cramming and practicing, but believe it or not, you might be better off closing the books, putting away the music, and going to sleep. Sleep occupies nearly a third of our lives, but many of us give surprisingly little attention and care to it. This neglect is often the result of a major misunderstanding. Sleep isn't lost time, or just a way to rest when all our important work is done. Instead, it's a critical function, during which your body balances and regulates its vital systems, affecting respiration and regulating everything from circulation to growth and immune response. That's great, but you can worry about all those things after this test, right? Well, not so fast. It turns out that sleep is also crucial for your brain, with a fifth of your body's circulatory blood being channeled to it as you drift off. And what goes on in your brain while you sleep is an intensely active period of restructuring that's crucial for how our memory works. At first glance, our ability to remember things doesn't seem very impressive at all. Nineteenth-century psychologist Herman Ebbinghaus demonstrated that we normally forget 40% of new material within the first 20 minutes, a phenomenon known as “the forgetting curve”. But this loss can be prevented through memory consolidation, the process by which information is moved from our fleeting short-term memory to our more durable long-term memory. This consolidation occurs with the help of a major part of the brain, known as “the hippocampus”. Its role in long-term memory formation was demonstrated in the 1950s by Brenda Milner in her research with a patient known as H.M. After having his hippocampus removed, H.M.’s ability to form new short-term memories was damaged, but he was able to learn physical tasks through repetition. Due to the removal of his hippocampus, H.M.’s ability to form long-term memories was also damaged. What this case revealed, among other things, was that the hippocampus was specifically involved in the consolidation of long-term declarative memory, such as the facts and concepts you need to remember for that test, rather than procedural memory, such as the finger movements you need to master for that recital. Milner's findings, along with work by Eric Kandel in the 90's, have given us our current model of how this consolidation process works. Sensory data is initially transcribed and temporarily recorded in the neurons as short-term memory. From there, it travels to the hippocampus, which strengthens and enhances the neurons in that cortical area. Thanks to the phenomenon of neuroplasticity, new synaptic buds are formed, allowing new connections between neurons, and strengthening the neural network where the information will be returned as long-term memory. So why do we remember some things and not others? Well, there are a few ways to influence the extent and effectiveness of memory retention. For example, memories that are formed in times of heightened feeling, or even stress, will be better recorded due to the hippocampus' link with emotion. But one of the major factors contributing to memory consolidation is, you guessed it, a good night's sleep. Sleep is composed of four stages, the deepest of which are known as “slow-wave sleep” and “rapid eye movement”. EEG machines monitoring people during these stages have shown electrical impulses moving between the brainstem, hippocampus, thalamus, and cortex, which serve as relay stations of memory formation. And the different stages of sleep have been shown to help consolidate different types of memories. During the non-REM slow-wave sleep, declarative memory is encoded into a temporary store in the anterior part of the hippocampus. Through a continuing dialogue between the cortex and hippocampus, it is then repeatedly reactivated, driving its gradual redistribution to long-term storage in the cortex. REM sleep, on the other hand, with its similarity to waking brain activity, is associated with the consolidation of procedural memory. So based on the studies, going to sleep three hours after memorizing your formulas and one hour after practicing your scales would be the most ideal. So hopefully you can see now that skimping on sleep not only harms your long-term health, but actually makes it less likely that you'll retain all that knowledge and practice from the previous night, all of which just goes to affirm the wisdom of the phrase, "Sleep on it." When you think about all the internal restructuring and forming of new connections that occurs while you slumber, you could even say that proper sleep will have you waking up every morning with a new and improved brain, ready to face the challenges ahead.
Il est 4 heures du matin et l'examen final est dans 8 heures, suivi d'un récital de piano. Vous avez étudié et joué durant des jours mais vous ne vous sentez pas prêt. Que faire ? Vous pourriez boire une autre tasse de café et passer les prochaines heures à bachoter et vous entraîner, mais croyez-le ou non, vous feriez mieux de fermer vos livres, de laisser la musique de côté, et d'aller dormir. Le sommeil occupe près d'un tiers de nos vies, mais bizarrement la majorité d'entre nous n'y apportent que peu d'attention. Cette négligence est souvent le résultat d'un malentendu majeur. Le sommeil n'est pas une perte de temps, ou juste un moyen de se reposer quand tout le travail important est fini. C'est une fonction cruciale, pendant laquelle notre corps équilibre et régule ses systèmes vitaux, affectant la respiration, et régulant tout, de la circulation à la croissance, au système immunitaire. C'est super mais vous pourrez vous soucier de tout cela après l'examen, n'est-ce pas ? Eh bien, pas si vite. En réalité, le sommeil est aussi crucial pour votre cerveau, qui reçoit un cinquième de votre circulation sanguine quand vous vous endormez. Et ce qui se passe dans le cerveau pendant le sommeil est une période d'intense restructuration qui est cruciale pour le fonctionnement de la mémoire. A première vue, notre capacité à se souvenir des choses ne semble pas très impressionnante. Au 19ème siècle, le psychologue Herman Ebbinghaus démontra que l'on oublie 40% des nouvelles informations lors des vingt premières minutes, un phénomène connu comme la courbe de l'oubli. Mais cette perte peut être empêchée grâce à la consolidation de la mémoire, un procédé par lequel l'information est déplacée de notre mémoire à court terme momentanée, vers la mémoire à long terme plus durable. Cette consolidation a lieu avec l'aide d'une partie importante du cerveau, connue sous le nom d'hippocampe. Son rôle dans la formation de la mémoire à long terme fut démontré dans les années 50 par Brenda Milner lors de ses recherches sur le patient connu sous le nom de H.M. Après s'être fait retirer l'hippocampe, la faculté de H.M. à utiliser sa mémoire à court terme fut endommagée, mais il était capable d'apprendre des tâches physiques, par la répétition. L'ablation de son hippocampe endommagea aussi sa capacité à former des souvenirs à long terme. Ce cas révéla, entre autres, que l'hippocampe est spécifiquement impliqué dans la consolidation de la mémoire à long terme déclarative, comme les faits et concepts que vous devez retenir pour ce test, plutôt que la mémoire procédurale, comme les mouvements des doigts que vous devez maîtriser pour le récital. Les découvertes de Milner, avec le travail d'Eric Kandel dans les années 90, nous permirent de comprendre comme le processus de consolidation fonctionne. Au départ les données sensorielles sont transcrites et temporairement enregistrées par les neurones comme souvenir à court terme. De là, elles traversent l'hippocampe, ce qui renforce et augmente les neurones de l'aire corticale. Grâce à ce phénomène de neuroplasticité, de nouvelles liaisons synaptiques sont formées, permettant de nouvelles connexions entre neurones, renforçant le réseau neuronal où l'information est renvoyée sous forme de souvenir à long-terme. Alors pourquoi retenons-nous certaines choses et pas d'autres ? Il y a quelques moyens d'influencer l'étendue et l'efficacité de la mémoire. Par exemple, les souvenirs formés à des moments de sentiments forts, ou même de stress, seront mieux retenus à cause du lien entre l'hippocampe et l'émotion. Mais l'un des facteurs majeurs contribuant à la consolidation de la mémoire est, vous l'avez deviné, une bonne nuit de sommeil. Le sommeil est composé de quatre étapes, et le sommeil profond contient une étape aux ondes lentes, et une étape dite de mouvement rapide des yeux. Des électroencéphalogrammes mesurant des gens pendant ces phases ont montré des impulsions électriques navigant entre le tronc cérébral, l'hippocampe, le thalamus et le cortex, qui servent de stations relais pour la formation de la mémoire. Et les différentes étapes du sommeil aident à consolider les différents types de mémoires. Pendant la première phase du sommeil profond, la mémoire déclarative est encodée dans un lieu de stockage temporaire dans la partie antérieure de l'hippocampe. A travers un dialogue continu entre le cortex et l'hippocampe, cette mémoire est réactivée à maintes reprises, menant à la redistribution graduelle vers un stockage à long terme dans le cortex. L'activité cérébrale la deuxième phase de sommeil profond, telle celle du réveil, est associée à la consolidation de la mémoire procédurale. Selon les études, aller dormir trois heures après avoir mémorisé vos formules et une heure après avoir répété vos gammes serait l'idéal. Vous devriez donc voir que rogner sur votre sommeil, en plus de nuire à votre santé sur le long terme, diminue les chances que vous conserviez les connaissances et l'entraînement de la nuit précédente, tout affirme la sagesse de : « La nuit porte conseil. » Avec cette restructuration interne et ces formations de nouvelles connexions pendant votre sommeil, vous pourriez même dire qu'un bon sommeil vous apportera chaque matin un cerveau nouveau et amélioré,