Les dictons populaires peuvent refléter l’idée que les souvenirs remodelés produisent de nouvelles associations créatives le matin et que les performances s’améliorent souvent après un intervalle de temps qui inclut le sommeil. Les études actuelles démontrent qu’un sommeil sain produit une augmentation significative des performances dépendantes de l’apprentissage. L’idée est que le sommeil aide le cerveau à modifier sa mémoire, à rechercher des modèles importants et à extraire des règles globales qui pourraient être décrites comme « l’essentiel », et à intégrer cela à la mémoire existante. L’hypothèse de la « mise à l’échelle synaptique » suggère que le sommeil joue un rôle important dans la régulation de l’apprentissage qui a eu lieu pendant l’éveil, permettant un stockage plus efficace et plus efficace dans le cerveau, en utilisant mieux l’espace et l’énergie.
Un sommeil sain doit inclure la séquence et la proportion appropriées de phases NREM et REM, qui jouent des rôles différents dans le processus de consolidation-optimisation de la mémoire. Au cours d’une nuit de sommeil normale, une personne alternera entre des périodes de sommeil paradoxal et de sommeil paradoxal. Chaque cycle dure environ 90 minutes, contenant une période de sommeil paradoxal de 20 à 30 minutes. Le sommeil NREM comprend les stades de sommeil 1 à 4 et est l’endroit où le mouvement peut être observé. Une personne peut toujours bouger son corps lorsqu’elle est en sommeil NREM. Si quelqu’un qui dort se retourne, se jette ou se retourne, cela indique qu’il est en sommeil NREM. Le sommeil paradoxal se caractérise par le manque d’activité musculaire. Des études physiologiques ont montré qu’en dehors des contractions occasionnelles, une personne devient réellement paralysée pendant le sommeil paradoxal. Dans l’apprentissage de la motricité, un intervalle de sommeil peut être critique pour l’expression des gains de performance; sans sommeil, ces gains seront retardés.
Les mémoires procédurales sont une forme de mémoire non déclarée, elles bénéficieraient donc le plus du sommeil paradoxal à ondes rapides. Dans une étude, il a été démontré que les souvenirs procéduraux bénéficiaient du sommeil. Les sujets ont été testés à l’aide d’une tâche de tapotement, où ils ont utilisé leurs doigts pour taper une séquence spécifique de nombres sur un clavier, et leurs performances ont été mesurées par la précision et la vitesse. Cette tâche de tapotement des doigts a été utilisée pour simuler l’apprentissage d’une motricité. Le premier groupe a été testé, retesté 12 heures plus tard alors qu’il était éveillé, et finalement testé encore 12 heures plus tard avec le sommeil entre les deux. L’autre groupe a été testé, retesté 12 heures plus tard avec le sommeil entre les deux, puis retesté 12 heures plus tard alors qu’il était éveillé. Les résultats ont montré que dans les deux groupes, il n’y avait qu’une légère amélioration après une séance de réveil de 12 heures, mais une augmentation significative des performances après que chaque groupe ait dormi. Cette étude montre que le sommeil paradoxal est un facteur important dans la consolidation des mémoires procédurales de la motricité, par conséquent, la privation de sommeil peut nuire aux performances d’une tâche d’apprentissage moteur. Cette diminution de la mémoire résulte spécifiquement de la perte du stade 2, le sommeil paradoxal.
Il a également été démontré que la mémoire déclarative bénéficiait du sommeil, mais pas de la même manière que la mémoire procédurale. Les souvenirs déclaratifs bénéficient du sommeil nREM à ondes lentes. Une étude a été menée où les sujets ont appris des paires de mots, et les résultats ont montré que le sommeil empêche non seulement la désintégration de la mémoire, mais fixe également activement les souvenirs déclaratifs. Deux des groupes ont appris des paires de mots, puis ont dormi ou sont restés éveillés et ont été testés à nouveau. Les deux autres groupes ont fait la même chose, sauf qu’ils ont également appris des paires d’interférences juste avant d’être retestés pour essayer de perturber les paires de mots précédemment apprises. Les résultats ont montré que le sommeil était d’une certaine aide pour conserver les associations de paires de mots, tandis que contre la paire d’interférences, le sommeil aidait considérablement.
Après le sommeil, il y a une meilleure perspicacité. En effet, le sommeil aide les gens à réanalyser leurs souvenirs. Les mêmes schémas d’activité cérébrale qui se produisent pendant l’apprentissage se reproduisent pendant le sommeil, mais plus rapidement. Une façon pour le sommeil de renforcer les souvenirs est d’éliminer les connexions les moins réussies entre les neurones du cerveau. Ce désherbage est essentiel pour prévenir la suractivité. Le cerveau compense le renforcement de certaines synapses (connexions) entre neurones, en affaiblissant d’autres. Le processus d’affaiblissement se produit principalement pendant le sommeil. Cet affaiblissement pendant le sommeil permet de renforcer d’autres connexions pendant que nous sommes éveillés. L’apprentissage est le processus de renforcement des connexions, ce processus pourrait donc être une explication majeure des avantages du sommeil sur la mémoire.
La recherche a montré que faire une sieste l’après-midi augmente la capacité d’apprentissage. Une étude a testé deux groupes de sujets sur une tâche de mémoire non déclarée. Un groupe s’est engagé dans le sommeil paradoxal et un groupe ne l’a pas fait (ce qui signifie qu’il s’est engagé dans le sommeil NREM). Les enquêteurs ont constaté que les sujets qui ne se livraient qu’au sommeil NREM ne montraient pas beaucoup d’amélioration. Les sujets qui se sont engagés dans le sommeil paradoxal ont obtenu de meilleurs résultats, ce qui indique que le sommeil paradoxal a facilité la consolidation des souvenirs non déclarés. Une étude plus récente a démontré qu’une tâche procédurale était mieux apprise et conservée si elle était rencontrée immédiatement avant d’aller dormir, tandis qu’une tâche déclarative était mieux apprise l’après-midi.