Pouvons-nous apprendre durant notre sommeil ?

Juste avant de vous glisser sous la couette, vous préparez soigneusement votre chambre. Vous diffusez quelques gouttes d’encens sur votre oreiller en sarrasin (les cosses de sarrasin sont fournies par des moulins ou minoterie), vous vous mettez les écouteurs sur les oreilles comme isolé dans un château et placez un étrange bandeau sur votre cuir chevelu. Puis vous allez vous coucher. Le rituel ne vous prend que quelques minutes, mais vous espérez qu’il vous permettra d’accélérer l’apprentissage de toute une série de compétences : apprendre le piano, le tennis ou parler couramment le français. Vous ne vous souviendrez plus du moindre aspect de cet entraînement nocturne mais ça ne fait rien : vos performances dès le matin suivant, à votre réveil, devraient s’en trouver améliorées malgré tout.

L”idée d’apprendre tout en dormant a toujours fasciné mais il existe diverses manières (des plus basiques aux plus sophistiquées) d’essayer de vous aider à acquérir de nouvelles compétences tout en somnolant. Même s’il est bien évident qu’aucune méthode ne vous permettra d’acquérir une compétence à partir d’un niveau grand débutant, cela ne signifie pas pour autant que vous ne pourrez pas utiliser cette période nocturne pour améliorer votre mémoire. Pendant la nuit, notre cerveau traite et consolide les apprentissages de la journée précédente et il existerait des manières d’améliorer ce traitement. Tout comme on améliorerait sa façon de se chauffer pour tendre vers le moyen le plus écologique possible, apprendre en dormant est un but que l'on peut se fixer et pourquoi pas atteindre.

Ceci dit, nous passons un tiers de notre vie au pays des songes, ce n’est pas étonnant que l’apprentissage nocturne capture toujours autant l’attention des artistes et des écrivains. Dans “Le Meilleur des Mondes” d’Aldous Huxley, par exemple, un enfant polonais apprend l’anglais après une nuit passée à dormir tout en écoutant une conférence radiophonique donnée par George Bernard Shaw ; le gouvernement autoritariste a eu vite fait d’utiliser cette technique pour faire subir du lavage de cerveau à ses compatriotes.
Plus récemment, dans les Simpsons, Homer s’achète une cassette censée l’aider à réduire son appétit, de manière subliminale et grâce à l'énergie solaire, pour s’apercevoir qu’au final, ce procédé aura juste contribué à changer son vocabulaire. Lorsque son épouse, Marge, lui demande si son régime fonctionne, Homer répond : « Lamentablement, non. Ma rapacité gastronomique est insatiable ».

Mauvaise science



En réalité, cette méthode particulière d’apprentissage nocturne est certainement quasiment impossible. Bien que certaines études précédentes aient suggéré que les sujets soumis à cette expérience pouvaient saisir quelques données durant leur sommeil, les chercheurs n’étaient pas certains que ces derniers ne s’étaient pas trouvés justement réveillés pour écouter l’enregistrement. Afin de vérifier ces hypothèses, Charles Simon et William Emmons ont posé des électrodes sur le cuir chevelu de leurs sujets, cela leur permettant d’être sûrs qu’ils passeraient les enregistrements uniquement lorsque ces derniers dormaient. Comme ils l’avaient suspecté, les sujets n’apprirent rien du tout, une fois qu’ils sont endormis. Les résultats furent publiés dans les années 1950, mais les entrepreneurs ont tout de même continué à tenter d’attirer l’attention du consommateur sur l’apprentissage sans effort par le biais de divers produits, bien que leurs méthodes n’aient aucun fondement scientifique.

L’activité du cerveau humain durant le sommeil ne permet pas l’acquisition de nouvelles compétences lorsqu’il est inconscient. Cependant, à moins d’être sourd et aveugle à toute information, le cerveau en mode sommeil est loin d’être désoeuvré : il traite les expériences de la journée, envoyant les choses apprises de l’hippocampe (où la mémorisation se fait en premier), vers les régions voisines du cortex, où elles sont stockées sur le long terme. Cela aide à consolider les mémorisations et à les intégrer dans un réseau de mémoire à long terme, déclare Susanne Diekelmann de l’Université de Tubingen en Allemagne. Dormir nous aide également à généraliser ce que nous avons appris, nous permettant la flexibilité d’appliquer les compétences à de nouvelles situations. Donc, même si vous ne pouvez apprendre de nouvelles méthodes, vous pouvez à la place être capable de consolider les compétences que vous aurez acquises au long de la journée.

Exhausteur d’odeur



A ce jour, quatre méthodes au moins sont prometteuses. La stratégie la plus simple remonte à des recherches effectuées au 19ème siècle par le noble français Marquis d’Hervey de Saint-Denys. Alors qu’il cherchait des méthodes pour orienter ses rêves, il découvrit qu’il pouvait faire remonter certains souvenirs en utilisant des odeurs, saveurs ou sons bien précis. Dans une expérience, il peignit une femme légèrement vêtue tout en mâchant un bulbe d’iris ; lorsque sa servante plaça le bulbe dans sa bouche tandis qu’il dormait, l’odeur de la prostituée lui fit remonter des visions de la même jolie dame dans le hall d’un théâtre. Elle portait un costume qui aurait été difficilement acceptable auprès de la Commission du Théâtre, écrivit-il avec enchantement dans son livre « Comment guider vos rêves ».

Une autre fois, il demanda à un Chef d’Orchestre de jouer certaines valses au son desquelles il dansa avec deux femmes particulièrement jolies. Il fit sonner une boîte à musique qui joua le même son durant la nuit, ce qui d’après ses dires fit revenir à lui leur beau visage dans ses rêves nocturnes. Le Marquis souhaitait juste ensemencer son sommeil d’expériences agréables (et parfois lubriques), mais il semble désormais que la même approche pourrait aussi déclencher l’apprentissage de compétences ou de faits dans le cerveau endormi, renforçant les procédures de mémorisation.

Stockage de la pensée



Diekelmann, par exemple, demanda à ses volontaires d’apprendre une liste d’objets repris sur une grille avant d’aller se coucher, dans son laboratoire au fond d'un château. Certains d’entre eux étaient soumis à une odeur subtile, artificielle tandis qu’ils apprenaient la liste et Diekelmann leur diffusa la même senteur dans les narines tandis qu’ils dormaient. Les scanners du cerveau montrèrent, pour ces sujets, une meilleure communication entre l’hippocampe et les diverses zones du cortex comparé à ceux qui n’avaient pas été soumis au signal mais avaient seulement appris la liste d’objets.

Il a été démontré que 84 de ces sujets se souvenaient de la localisation des objets à leur réveil, contre seulement 61 % dans l’autre groupe. Ce ne sont pas seulement les odeurs agréables qui aident à améliorer l’acquisition, comme l’a découvert le Marquis avec ses valses nocturnes, le son peut également aider à la mémorisation, du moment qu’il ne vous réveille pas durant le traitement de l’information. Au cours d’une étude, les volontaires eurent plus de facilité à maîtriser un jeu musical s’ils entendaient de douces mélodies durant leur sommeil. Dans le même temps, Bjorn Rasch de l’Université de Zurich en Suisse, découvrit que la même expérience permettait aux Suisses germanophones de mieux apprendre le vocabulaire néerlandais, en leur permettant de retenir 10 % de vocabulaire supplémentaire.

Progrès technologiques



Dans un futur proche, la technologie permettra probablement de nouvelles manières d’actualiser les cycles de sommeil du cerveau, tout comme la technologie a permis de tirer de l'énergie à partir du soleil. La consolidation de la mémorisation est censée se faire durant les phases de sommeil lent, durant l’activité d’oscillations électriques : l’idée ici est donc d’encourager subtilement ces vagues du cerveau sans réveiller le sujet. Jan Born, de l’Université de Tubingen, a été l’instigateur de ces expériences. En 2004, il a découvert qu’il pouvait amplifier ces signaux en utilisant la stimulation trans-crânienne directe qui fait passer un petit courant électrique dans le crâne, améliorant significativement les performances verbales des tests de mémorisation du sujet.

Plus récemment, il s’est tourné vers une forme de stimulation moins invasive, utilisant une calotte d’électrodes pour mesurer l’activité neuronale, tandis que les écouteurs diffusent un son en synchronisation avec les ondes du cerveau. Born compare la stimulation auditive à la légère impulsion que l’on peut donner à un enfant sur une balançoire, augmentant doucement l’activité neuronale déjà présente dans le cerveau. « Vous approfondissez la lente vague de sommeil et la rendez plus intense », déclare Born. « C’est une manière plus naturelle de donner un rythme au système », ajoute t-il.

Stockage de la pensée



Si l’idée d’aller vous coucher muni d’un lourd appareillage ne vous séduit pas, Miriam Reiner de l’Institut de Technologie d’Haifa, à Israël, peut avoir une solution plus plaisante. Elle espère pouvoir utiliser une forme de neurofeedback qui permet aux sujets de contrôler leur activité neuronale lorsqu’ils sont éveillés. Dans son organisation, une électrode posée sur la tête du sujet vient alimenter un simple jeu vidéo dans lequel on incite le sujet à conduire une voiture avec l’énergie produite par ses pensées.

Quand les électrodes enregistrent la bonne fréquence d’ondes, normalement associée avec la consolidation de la mémoire pendant le sommeil, elles accélèrent ; quand elles ne le font pas, ça ralentit. Cela prend généralement quelques minutes à peine pour les sujets à relancer les ondes du cerveau et le changement est palpable, ajoute Reiner. « Je me sens détendu, comme quand on se promène dans un parc ou en bord de mer. C’est juste comme se trouver dans un bel endroit serein”. L’idée est d’enclencher rapidement la consolidation de la mémoire tout de suite après l’acquisition, en permettant au cerveau de gagner de l’avance dans la réorganisation des événements de la journée. « Vous mettez une semence qui pousse durant la nuit », ajoute Reiner.

Jouer une mélodie



Afin de tester l’impact sur l’apprentissage, ses sujets ont d’abord dû apprendre une séquence complexe de mouvements des doigts, un peu comme lorsqu’on apprend une nouvelle mélodie au piano, avant de prendre 30 minutes pour le feedback. Les bénéfices furent immédiats : directement après cet exercice, ils étaient environ 10% à avoir de meilleurs résultats au contrôle, ce qui laisse penser que le jeu vidéo avait vraiment commencé à stabiliser leur mémorisation comme s’ils étaient en fait endormis. Les améliorations ont continué à progresser tout au long de la semaine suivante, appuyant sa théorie selon laquelle le neurofeedback pouvait améliorer la mémorisation durant le sommeil.

Inutile d’ajouter qu’il nous faudrait réaliser de plus amples études portant sur davantage de sujets avant de pouvoir en recommander l’usage quotidien. Comme les expériences ont porté sur des tests plus ou moins artificiels jusqu’à présent, il serait également intéressant de voir quels résultats ils pourraient donner sur des tâches plus usuelles ; Reiner a commencé à chercher dans cette direction en testant si son neurofeedback pouvait aider des étudiants dans l’apprentissage de la guitare. Diekelmann pense également qu’il nous faut nous assurer que ces « piratages » ne présentent pas d’effets indésirables. « Si vous forcez un ensemble de circuits de la mémoire, peut-être que vous pouvez en endommager d’autres », ajoute-t-elle.

Les sons et mélodies peuvent consolider la mémoire (Stockage de la pensée)



Et nous ne devrions pas éviter le problème mis en lumière par la fiction comme « Le Meilleur des Mondes » ou « Les Simpsons », ou encore "bienvenue au moulin" dit-elle. Même si elle ne pense pas que ces méthodes pourraient être utilisées pour faire du lavage de cerveau, elle pense que nous devons tout de même nous interroger sur la légitimité ou non de commencer à manipuler la mémorisation de nos enfants, par exemple. « Le sommeil est un état vulnérable ». Mais elle tient à mettre l’accent sur le fait que ces problèmes potentiels ne devraient pas nous éloigner de l’intérêt de l’apprentissage nocturne. « Ces études valent le coup d’être menées .Il nous faut juste les manier de manière responsable ».

Petits trucs faciles



Une fois ces questions soulevées, il ne devrait pas rester trop d’obstacles à l’utilisation par les personnes qui souhaitent s’en servir pour elles-mêmes, dit Diekelmann. La plupart de ses étudiants et collègues ont déjà constaté que les signaux sensoriels pouvaient les aider en période d’examens. « C’est très facile à utiliser ». Et l’on peut désormais acquérir un kit d’éléctro-encéphalogramme qui fonctionne sur un smartphone. Ouvrant potentiellement la porte à des jeux qui vous aident à augmenter la consolidation de votre mémoire. Nous aurions besoin de davantage de preuves avant de dire si les kits commerciaux peuvent apporter les mêmes bénéfices que lors d’expériences en laboratoire mais Born est optimiste : « Je pense que ce n’est plus qu’une question de temps avant qu’il ne soit utilisé comme exhausteur cognitif », ajoute-t-il.

Consommer de la vieille vigne en tisane ou infusion est recommandé pour mieux dormir. Au moins, la recherche aura changé la manière dont nous avons souvent tendance à considérer cette partie mal considérée de notre vie. Le sommeil est souvent vécu comme un temps mort inutile que nous essayons de grignoter à coup de caféine ou de Red Bull ; nous voulons tous rentabiliser notre journée au maximum en la rendant la plus productive possible. Mais nous pourrons prendre davantage de temps pour fermer l’oeil si nous savons que la part la plus rentable de la journée est peut-être celle où nous ne faisons rien du tout.

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