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Neurosciences

Un chercheur de l'Université de Tel-Aviv développe un cerveau sur une puce permettant de révolutionner la recherche sur les organes humains

Le Dr. Ben-Meir Maoz du Département de génie biomédical et de l'Ecole des neurosciences de l'Université de Tel-Aviv, en collaboration avec l'Institut Wyss de l'Université de Harvard et l'Institut KTH en Suède, a construit un cerveau sur une puce informatique qui permettra des recherches sur le fonctionnement du cerveau humain à des niveaux de détail et de précision inatteignables auparavant. Autres implications de la recherche: un développement plus efficace des médicaments pour le traitement des maladies neurodégénératives comme le Parkinson et l'Alzheimer, et un remplacement à terme des expériences sur les animaux de laboratoire.

brain on chip mainLes résultats de cette étude novatrice ont été publiés le 20.8.18 dans la revue Nature Biotechnology.

Le cerveau humain est constitué de 100 milliards de neurones, qui contrôlent toutes nos pensées et nos actions, et c'est l'organe le plus complexe et le plus fragile de notre corps. C'est pourquoi il a besoin d'une protection particulière contre les toxines. Celle-ci lui est fournie par la barrière hémato-encéphalique, par laquelle les vaisseaux sanguins qui procurent oxygène et nutriments au cerveau exercent une sélection stricte sur les matériaux qui passent de la circulation sanguine au système nerveux central et vice versa. En plus d'être une barrière physiologique, la barrière hémato-encéphalique régule activement le fonctionnement  cérébral. Cependant, à ce jour, la manière dont cette régulation est effectivement mise en œuvre n'est pas clairement établie.

Mimer la barrière hémato-encéphalique 

"On sait qu'il y a un lien entre les vaisseaux sanguins du cerveau et l'activité cérébrale elle-même", explique le Dr. Maoz. "C'est sur ce principe par exemple, que fonctionne l'IRM: lorsque nous faisons marcher une zone spécifique de notre cerveau, les vaisseaux sanguins y font parvenir davantage de sang, et l'IRM mesure l'augmentation de cette activité. Cependant, il est très difficile de comprendre l'interaction entre les vaisseaux sanguins et les neurones au niveau cellulaire. Il est naturellement impossible de travailler sur un cerveau humain vivant, et les cellules cultivées en milieu artificiel utilisées pour les expériences ne reflètent pas ces interactions. Or, l'interconnectivité entre les cellules a une influence importante sur leurs propriétés. Les neurones cultivés dans une boîte de Petri ont des propriétés différentes de celles des cellules nerveuses rattachées aux vaisseaux sanguins".

ben meir maozLa solution trouvée par le Dr. Maoz : la création sur une puce informatique d'un tissu développé à partir de cellules souches converties en cellules organiques, permettant de simuler l'activité de l'organe d'une manière contrôlée. Au cours de ces quatre dernières années, le Dr. Maoz a donc construit un assemblage vivant qui simule les interactions du cerveau humain: un tissu cérébral sur puce, rattaché à deux fragments tissulaires, l'un de vaisseaux sanguins, l'autre de cellules neuronales, qui 'miment' la barrière hémato-encéphalique.

"La technologie des organes sur puce a été inventée il y a dix ans et a conduit à diverses percées scientifiques", explique le Dr. Maoz, " mais son application pour la compréhension des processus biologiques de base qui se produisent dans le cerveau était très limitée. Jusqu'à présent, on examinait le tissu cérébral détaché de la barrière sanguine. Nous avons créé un système complet et prouvé qu'il fonctionne. Par exemple, nous avons injecté de la méthamphétamine, la fameuse drogue popularisée par la série Breaking Bad ('Le chimiste'), sur les puces de cellules sanguines, et avons constaté que nous obtenions sur la puce cérébrale les mêmes phénomènes que chez les utilisateurs de la drogue, ce qui nous a permis d'examiner et de mieux comprendre comment elle agit dans le cerveau.

Plus précis, plus humain

Après une série de tests réussis, les chercheurs ont pu montrer pour la première fois que les vaisseaux sanguins du cerveau non seulement se dilatent et se contractent pour permettre la circulation du sang, mais aussi libèrent des substances chimiques et des nutriments qui affectent directement les cellules nerveuses, rationalisent et accélèrent leur activité, et donc aident le cerveau à mieux fonctionner. La percée que constitue la recherche du Dr. Maoz ouvre donc la voie vers des tests plus efficaces de médicaments, en particuliers destinés au traitement des maladies neuro-dégénératives telles que la maladie de Parkinson et la maladie d'Alzheimer.

"Plus de 60% des médicaments qui fonctionnent lors des expériences sur des animaux échouent dans les essais sur les humains", dit-t-il. "Malgré les similitudes, un cerveau de souris n'est tout simplement pas un cerveau humain. De plus, les maladies neurodégénératives sont quasi inexistantes chez les animaux, ce qui rend problématique l'utilisation de modèles animaux pour élaborer des traitements pour l'homme. D'où l'intérêt de ce système du cerveau sur puce construit à partir de cellules humaines, qui permet de simuler le fonctionnement du cerveau dans des conditions à la fois normales et pathologiques, et de mener des expériences sur un modèle réel. Le cerveau que nous avons construit en laboratoire nous permet de tester des processus biologiques complexes ainsi que les effets des médicaments sur les humains, sans mettre personne en danger ni nuire aux animaux, et ceci de manière plus efficace que jamais. Les organes sur puce ne sont pas de simples outils de recherche. L'Agence américaine des produits alimentaires et médicamenteux ( FDA) s'en est déjà servi dans le cadre du développement de médicaments, et un certain nombre de partenariats ont déjà été établis entre mon laboratoire et des sociétés pharmaceutiques en Israël et à l'étranger ".

Le Dr. Maoz ajoute que ses collègues et lui travaillent actuellement à créer d'autres organes humains sur puce, tels que le système immunitaire et le foie, et à les connecter au système cérébral pour créer un modèle complet du corps humain sur des puces, qui pourra remplacera les animaux de laboratoire et offrira aux chercheurs des aperçus sans précédent de l'impact des divers produits chimiques sur le cerveau humain et sur le développement biologique de diverses maladies propres à l'homme. "C'est un objectif sans aucun doute atteignable, puisque nous avons prouvé qu'il est possible de le faire avec l'organe le plus complexe de tous, le cerveau", conclue-t-il.

Le développement des facultés cognitives dès le jeune âge peut améliorer la compréhension de lecture des dyslexiques, selon une étude de l'Université de Tel-Aviv

Une étude dirigée par le Dr. Smadar Patael du Département des troubles de la communication de la Faculté de Médecine de l'Université de Tel-Aviv, a montré que le développement des compétences cognitives dès l'âge préscolaire peut aider les enfants dyslexiques à surmonter les difficultés de lecture et à améliorer leur compréhension écrite. Selon les chercheurs, ces résultats pourront contribuer au développement de programmes éducatifs plus efficaces pour affronter la dyslexie, basés sur des jeux exerçant la réflexion stratégique, la vitesse des réactions et la mémoire.

children playing board game on tableLa recherche, menée en collaboration avec le laboratoire brainLENS du Prof. Fumiko Hoeft de l'Université de Californie à San Francisco (UCSF), a été publiée récemment dans la revue PLoS ONE.

La dyslexie est un trouble d'apprentissage parmi les plus répandus, qui se caractérise par une difficulté pour 'décoder' les formes visuelles et les sons de la langue écrite. On estime que près de 7% de la population en souffre. Cependant, selon le Dr. Patael, "Il s'avère qu'environ un tiers des enfants dyslexiques présentent une sorte de 'réaction immunitaire' qui leur permet de développer un niveau de compréhension de lecture particulièrement élevé malgré leur difficulté à déchiffrer. On les appelle des 'dyslexiques résilients'.

Plus de matière grise

Pour découvrir ce qui distingue ce sous-groupe, les chercheurs ont examiné par IRM ('imagerie par résonance magnétique) le cerveau de 55 enfants âgés de 10 à 16 ans, présentant divers niveaux de difficultés de lecture, dont la moitié avait déjà été diagnostiqués comme dyslexiques. Ils ont trouvé une corrélation entre le nombre et la densité des cellules nerveuses dans l'hémisphère gauche de leur cerveau et l'écart entre leurs capacités de lecture et celles de compréhension. Les enfants qui lisent bien, mais ont du mal à comprendre ce qu'ils ont lu, présentaient une densité relativement faible de matière grise dans cette région du cerveau; par contre, chez les 'dyslexiques résilients', qui ont du mal à lire mais présentent un niveau de compréhension élevé, la densité est forte. Le phénomène a été constaté en particulier dans la zone du cortex préfrontal dorsolatéral, que l'on peut assimiler à une 'tour de contrôle' ou à un 'chef d'orchestre' des fonctions exécutives et cognitives du cerveau.

Smadar patael"Les fonctions de planification et la mémoire de travail (ou mémoire à court terme) permettent la coordination entre les différents processus de traitement de l'information par le cerveau, et sont essentiels pour l'apprentissage et le fonctionnement quotidien", explique le Dr. Patael. " Pendant les processus de lecture et de compréhension, il faut retenir l'information, tout en absorbant de nouvelles données que l'on relie aux précédentes. Un cerveau normal réalise tous ces processus complexes presque automatiquement, grâce aux capacités de gestion et la mémoire de travail de la fameuse 'tour de contrôle'".

S'est alors posé la question de savoir si ce mécanisme de résilience existe chez les enfants dyslexiques avant qu'ils apprennent à lire, ou bien s'il se développe plus tard comme stratégie de compensation. "Nous avons voulu vérifié si ces dyslexiques résilients ont une structure cérébrale qui permette cette caractéristique, ou bien si leur capacité de lecture est le résultat d'une stratégie de compensation qui modifie la densité des neurones dans une région donnée du cerveau", raconte le Dr. Patael.

"Vacciner" les enfants contre la dyslexie

Les chercheurs se sont alors de nouveau tournés vers l'imagerie par résonnance magnétique, scannant cette fois le cerveau de 43 enfants d'âge préscolaire qui n'avaient pas encore commencé à apprendre à lire de manière formelle. Les capacités de lecture de ces enfants ont été testées trois ans plus tard. Les résultats ont révélé que la densité des cellules nerveuses dans la zone préfrontale dorsolatérale du cortex chez les dyslexiques résilients est antérieure à l'apprentissage de la lecture. Il est donc possible de prédire le rapport entre les capacités de lecture et de compréhension de l'enfant, avant même qu'il apprenne à lire, et par conséquent de développer des exercices pour ces enfants dyslexiques résilients qui mettent l'accent sur la 'mémoire de travail', améliorant par là leur capacité à comprendre les textes.

Pour le Dr. Patael, on peut améliorer les capacités de ces enfants en leur lisant des histoires, même à l'âge scolaire. "Pendant la lecture, il est nécessaire de s'arrêter de temps pour parler de l'histoire", conseille-t-elle. Elle recommande aussi de "jouer à des jeux de société qui exigent une réflexion stratégique ou des réactions rapides et à des jeux de mémoire, avec ou sans les parents".

Selon elle, les résultats de la recherche pourront s'avérer essentiels pour le développement des programmes éducatifs. "Aujourd'hui, la plupart des programmes d'intervention pour les enfants dyslexiques travaillent sur l'amélioration de leurs compétences de base en lecture. En outre, la préparation à la lecture des enfants d'âge préscolaire se concentre sur l'apprentissage des lettres et la prise de conscience des sons de la langue. Les résultats de l'étude, cependant, soulignent l'importance de l'amélioration et de l'entretien des capacités de gestion et de la mémoire de travail du cerveau, à la fois chez les enfants dyslexiques et chez les enfants d'âge préscolaire en général. Ces capacités peuvent 'vacciner ' les enfants contre les conséquences de la dyslexie, soit qu'elle ai déjà fait son apparition, soit qu'elle soit susceptible de se produire avec apprentissage de la lecture".

Les chercheurs de l'Université de Tel-Aviv ont découvert un neurotransmetteur qui régule nos perceptions sensorielles

Selon une étude menée par le Dr Hagar Gelbard-Sagiv et Efrat Magidov de l'équipe du laboratoire de neurosciences du Dr. Yuval Nir à l'Université de Tel-Aviv, notre capacité à interpréter le flux d'informations sur notre environnement transmis par nos sens dépend de notre niveau de noradrénaline, un neurotransmetteur responsable de l'éveil dans le cerveau. Selon les chercheurs, la découverte pourrait conduire à l'élaboration de futurs traitements pour les problèmes liés au niveau de sensibilité à l'environnement, comme les troubles du sommeil ou l'hypersensibilité chez les autistes; à développer de nouveaux outils pour la détection des défaillances au volant ou chez les pilotes; et enfin à améliorer les protocoles d'anesthésie.

NoradrenalineL'étude, menée en collaboration avec le Prof. Talma Hendler (UTA) et le Dr Haggai Sharon du Tel Aviv Medical Center (Ichilov) a été publiée la semaine dernière dans la revue scientifique Current Biology.

La conscience de l'environnement est un aspect fondamental de l'existence humaine. Mais pourquoi les informations perçues par nos sens ne parviennent-elles pas toujours à notre conscience ? Qu'est-ce qui détermine notre interprétation du flot ininterrompu d'informations qui nous assaille ? Pour les chercheurs du Centre d'étude des neurosciences de l'UTA, l'un des éléments les plus importants dans ce processus est un neurotransmetteur appelé noradrénaline. Selon eux, cette découverte pourra constituer la base du développement de traitements des troubles liés à l'hyper ou l'hypo-sensibilité aux stimuli environnementaux.

Des tests de perception visuelle

Yuval Nir" La noradrénaline est un neurotransmetteur connu, qui affecte l'activité cérébrale", explique le Dr. Yuval Nir. "On sait entre autre qu'il est présent dans le cerveau en quantité plus élevée quand nous sommes éveillés, et que son niveau est considérablement réduit pendant le sommeil, lorsque nous sommes déconnectés de notre environnement. Ces données nous ont conduit à supposer que la présence de noradrénaline était importante pour l'interprétation des informations sensorielles par la conscience".

Pour tester leur hypothèse, les chercheurs ont mené une série d'expériences sur 30 participants. Chaque sujet a pris part à trois sessions différentes, au cours desquelles il a avalé dans un ordre aléatoire : 1) une pilule de Réboxétine qui augmente le niveau de noradrénaline dans le cerveau; 2) un comprimé contenant de la clonidine qui abaisse ce niveau; 3) un placebo (du sucre glace) sans effet.

Sous l'influence de chacun des composants, il leur a été demandé d'effectuer des tâches de perception visuelle, comme d'identifier sur un écran des images faiblement contrastées très difficiles à discerner. Les chercheurs ont comparé les performances des participants avant et après l'administration du médicament, et mesuré leur activité cérébrale par électroencéphalogramme (EEG - mesure de l'activité électrique dans le cerveau), et par IRMf (Imagerie par résonnance magnétique fonctionnelle) qui fournit une imagerie de l'activité cérébrale.

Hagar Gelbard Sagiv"Les résultats ont révélé que la capacité des patients à distinguer les images et identifier ce qu'elles représentent s'est progressivement améliorée avec l'augmentation du niveau de noradrénaline dans leur cerveau ", explique le Dr. Hagar Gelbard-Sagiv. "En parallèle, l'EEG a montré que la réaction électrique dans le cerveau s'est améliorée à un stade relativement tardif du processus de traitement de l'image. Les examens d'IRMf ont complété et renforcé ce tableau: la noradrénaline n'a pas affecté les premières stades du traitement de l'image par le cerveau, qui sont assez automatiques, mais a amplifié la réaction dans les phases plus tardives dans certaines zones du cortex cérébral connues comme des zones de champ de vision élevé. En d'autres termes, deux mesures différentes de l'activité cérébrale - EEG et IRMf - ont montré un effet de la noradrénaline sur les étapes avancées du processus de traitement de l'image, au cours desquelles les images captées par l'œil s'enregistrent dans la conscience, ou autrement dit, font que la personne devienne consciente de ce que ses yeux ont vu".

Un "bouton de volume" du cerveau

Ephrat Magidov"Jusqu'à présent on considérait que la noradrénaline était impliquée dans l'excitation cérébrale et dans les processus cognitifs complexes, tels que le stockage d'informations dans la mémoire, la prise de décision, les réactions émotionnelles de stress et ainsi de suite", ajoute Efrat Magidov. "Nous a montré qu'elle avait un rôle majeur également dans des processus apparemment plus 'basiques', comme le traitement d'informations sensorielles. Nous avons découvert que sa présence détermine notre capacité à capter les stimuli de notre environnement. La noradrénaline constitue en fait un 'bouton de volume' qui contrôle la réponse du cerveau à ce qui se passe dans le monde qui nous entoure".

"Nous pensons que nos résultats pourront conduire vers de nouvelles orientations dans l'avenir pour traiter une gamme de problèmes et de troubles liés à la sensibilité de l'individu à ce qui se passe autour de lui", conclut le Dr. Nir. "Par exemple, nous voulons vérifier si les personnes atteintes de troubles du sommeil - difficulté à s'endormir ou propension à se réveiller à tout bruit - présentent des niveaux plus élevés de noradrénaline, de même peut-être que les autistes qui sont hyper-sensibles et se sentent submergés par des stimuli sensoriels. Par contre, il est possible que les personnes qui souffrent de troubles neuropsychiatriques et sont coupés de leur environnement présentent de faibles niveaux de ce neurotransmetteur. Notre recherche pourrait également permettre de développer des outils pour la détection précoce des phases de sensibilité réduite à l'environnement susceptibles de mettre la vie en danger, par exemple, chez les conducteurs ou chez les pilotes. Enfin, nous espérons que nos résultats ouvriront de nouvelles voies pour le développement de meilleurs anesthésiques ".

 

Cet article a été publié sur Siliconwadi.fr sous le titre "Découverte israélienne du neurotransmetteur qui régule les perceptins sensorielles"

La fatigue ralentit l'activité de notre cerveau, selon une étude de l'Université de Tel-Aviv

D'après une étude internationale menée sous la direction du Dr. Yuval Nir de la Faculté de Médecine et de l'Ecole de Neuroscience de l'Université de Tel-Aviv, et du Prof. Itzhak Fried de la Faculté de médecine de l'UTA et de l'Université de Californie à Los Angeles (UCLA), des neurones de notre cerveau perdent de leur réactivité lorsque nous manquons de sommeil, affectant nos capacités de reconnaissance des objets, de perception et de mémoire. Les chercheurs espèrent que les résultats de leur étude pourront dans l'avenir servir de base à des tests de fatigue sur les routes, équivalent des alcotests.

tired driverL'étude a été réalisée en collaboration avec les Prof. Chiara Cirelli et Guilio Tononi de l'Université de Wisconsin-Madison, le doctorant Amit Mermelstein de l'Ecole des Neuroscience de l'Université de Tel-Aviv, le Centre médical Sourasky à Tel-Aviv ainsi que d'autres équipes de recherche à Paris et UCLA.

Elle a été publiée le 6.11 dans la prestigieuse revue Nature Medicine.

" Des études récentes indiquent que plus de 20% des accidents de la route sont liés à la fatigue pendant la conduite. Par ailleurs 28% des conducteurs ont déclaré s'être véritablement endormis au volant au cours de l'année dernière ", déclare le Dr. Nir. " Lorsque nous sommes privés de sommeil, nous n'arrivons souvent pas à réagir efficacement à ce qui se passe autour de nous. Dans certaines situations, par exemple pour les personnes travaillant dans les tours de contrôle des aéroports ou en salle d'opération, les erreurs qui en découlent peuvent avoir des conséquences catastrophiques. Cependant, jusqu'aujourd'hui, on ne savait pas clairement comment la privation de sommeil affecte l'activité neuronale de notre cerveau".

Des réactions aux images plus lentes, plus faibles et plus longues 

Pour examiner les mécanismes neurologiques expliquant nos réactions déficientes lors de la privation de sommeil, les chercheurs ont profité d'une occasion exceptionnelle : l'intervention au cours de laquelle des patients épileptiques subissent une implantation d'électrodes dans le cerveau, dans le but de localiser la zone cervicale déclenchant leurs crises. Douze patients hospitalisés à  l'hôpital de l'Université de Californie pendant une semaine pour l'enregistrement de leur activité cérébrale se sont portés volontaires pour la recherche et, dans certains cas, sont restés éveillés toute la nuit.

Dans le cadre de l'étude, des images de personnages et de lieux célèbres leurs ont été présentés, et ils ont été invités à les classer aussi rapidement que possible, afin de vérifier leur état d'éveil. L'équipe a enregistré en tout l'activité électrique de près de 1500 neurones du cerveau, au cours d'une série de plus de 30 essais.

Yuval Nir"L'étude a révélé que les réactions des sujets aux images sont devenues plus lentes, plus faibles et plus longues que d'habitude pendant période de privation de sommeil ", explique le Prof. Fried. "Nous avons pu montrer que dans ce cas les réactions de neurones isolés du lobe temporal, zone associée à la perception visuelle et à la mémoire, se sont modifiées à cause de la fatigue".

Une mesure objective du niveau des ondes de sommeil

"Il est important de souligner qu'il ne s'agit pas de 'micro-sommeils', les yeux fermés, ce qu'on appelle communément 'piquer du nez' ", ajoute le Dr. Nir. "Ici des parties spécifiques du cerveau des  personnes observées se sont tout simplement endormies pendant qu'elles regardaient les images face à elles ".

La vision exceptionnelle de l'activité cérébrale humaine rendue possible par cette étude révèle comment la privation de sommeil affecte non seulement les processus de prise de décision et de contrôle musculaire, mais aussi les processus préalables de reconnaissance des objets, de perception et de mémoire. Dans cette optique, l'étude constitue une base future pour la mesure de la fatigue au volant.

"Quand nous sommes fatigués, des ondes cérébrales similaires à celles du sommeil 'envahissent' notre activité cérébrale à l'état de veille bien avant nous ne tombions vraiment endormis, ou tout simplement fermions les yeux", conclut le Dr. Nir. " Il découle de là que la fatigue au volant est aussi dangereuse que la conduite en état d'ivresse. Nous espérons que cette nouvelle étude pourra servir de base à la mesure objective du niveau des ondes de sommeil qui vont en s'accentuant, comme les alcotests qui mesurent la concentration d'alcool dans le sang, avant que cette fatigue ne mettent nos vie en danger".

 

Cet article a été publié sur Siliconwadi.fr sous le titre: "Recherche: Comment la fatigue ralentit l'activité du cerveau"

La fin du bachotage grâce aux chercheurs de l'Université de Tel-Aviv ?

Une équipe de chercheurs sous la direction Dr. Nitzan Censor de l'École des sciences psychologiques et de l'École des neurosciences de l'Université de Tel-Aviv a identifié un mécanisme cérébral d'apprentissage rapide et efficace qui pourra dans l'avenir nous dispenser des fastidieux  processus de mémorisation "par cœur". D'après eux plusieurs expositions à des flashs courts à plusieurs jours d'intervalle ont les mêmes effets sur la mémoire que des heures de répétition.

memoire3Selon les chercheurs, l'étude, récemment publiée dans la revue Nature Neuroscience, pourra avoir des implications de grande envergure pour l'ensemble du domaine des stratégies d'apprentissage.

 "Nos résultats remettent en question toutes les approches et théories reconnues d'apprentissage et de mémorisation", explique le Dr. Censor. "Nous avons tous été habitués depuis l'enfance à l'idée que pour apprendre une certaine matière, comme l'algèbre, ou acquérir une certaine technique, par exemple jouer du piano, il faut mémoriser, ou s'entrainer et pratiquer de manière répétée, car 'c'est en forgeant qu'on devient forgeron'. Notre étude a révélé un autre mécanisme d'apprentissage beaucoup plus rapide et tout aussi efficace".

Trois fois dix secondes devant l'écran

L'étude est partie d'un test visuel couramment utilisé dans le monde dans les laboratoires. Quelque 70 participants en bonne santé et âgés de plus de 18 ans, ont été exposés à une variété de stimuli visuels affichés sur un écran sous forme de flashes de quelques millisecondes, et ont ensuite été questionnés sur ce qu'ils ont vu: les lignes étaient-elles droites ou inclinées? Quelle lettre avez-vous distingué? Et ainsi de suite. Au cours du test, qui a duré environ une heure, le souvenir de la tâche s'est encodé dans leur cerveau. La question que nous nous sommes alors posée était: quel est le moyen le plus efficace d'améliorer la performance des participants ou, en d'autres termes, de renforcer leur perception visuelle?

NitzanCensor"Dans la plupart des études qui utilisent ce test, les participants viennent au laboratoire jour après jour, afin de pratiquer de manière répétée, des centaines voire des milliers de fois; et après un certain temps, on vérifie leurs performances", explique le Dr. Censor. "Nous avons procédé différemment. Après la rencontre initiale, pendant laquelle le souvenir s'est encodé dans leur cerveau, nous avons invité les sujets à trois reprises, à quelques jours d'intervalle; à chaque visite nous les avons exposés à cinq flashes d'une durée de quelques millisecondes chacun, de sorte qu'ils n'ont ne sont resté devant l'écran que pendant environ 10 secondes à chaque fois ". L'hypothèse des chercheurs, basée sur des études antérieures menées sur des animaux, étaient que les flashes courts réactivaient le mécanisme de la mémoire dans le cerveau, produisant ainsi un apprentissage sans pratique longue et fastidieuse. En outre, dans la mesure où l'exposition avait lieu à plusieurs jours d'intervalle, le cerveau aura eu le temps d'assimiler l'apprentissage, y compris pendant le sommeil.

Pour les étudiants ...

comme pour le traitement des lésions cérébrales

Pour vérifier leur hypothèse, ils ont effectué un test de synthèse examinant les "progrès" des participants dans l'exécution de la tâche. Les résultats ont été surprenants: la courbe d'apprentissage et les performances des sujets exposés uniquement à des flashs courts à plusieurs jours d'intervalle n'ont été aucunement inférieures à celles des participants qui ont pratiqué cette même tâche pendant des heures, jour après jour. Dans les deux cas, la performance s'est améliorée d'environ 20% à 30%.

"Nos résultats pourront avoir des implications de grande envergure pour l'ensemble du domaine des stratégies d'apprentissage", conclut le Dr. Censor. "Si de courtes stimulations de la mémoire suffisent à activer et à améliorer l'ensemble du réseau mémoriel qui a été encodé dans le cerveau, il sera possible de développer dans l'avenir des stratégies d'apprentissage beaucoup plus économiques et efficaces que celles qui sont couramment employées aujourd'hui, et ce à des fins très différentes: d'une part pour des personnes en bonne santé, comme les étudiants qui fréquentent le système éducatif, et de l'autre pour réhabiliter les fonctions des personnes atteintes de lésions cérébrales. Après cette étude qui traitait de tâches visuelles, nous menons actuellement une recherche similaire sur la mémoire motrice pour découvrir les mécanismes cérébraux responsables de ce type d'apprentissage.

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