Je vous ai déjà expliqué succinctement comment la mémoire enregistrait nos souvenirs et nous avions vu que, d’une part le “ménage qui se faisait dans le cerveau en éliminant tous les souvenirs superflus était indispensable, mais également que le cerveau se remémorait et “rejouait les scènes" des événements de la journée qu’il voulait mémoriser, ce qui renforçait les connexions entre neurones porteurs du souvenir..
            Ce sont d’ailleurs les sensations (images notamment) qui sont ainsi  revécues, qui, si l’on a un instant de réveil même très bref, donnent lieu à nos rêves.
   
            David Euston et de ses collègues, de l'Université de l'Arizona ont montré que des phénomènes analogues se produisaient lorsque nous apprenons dans la journée des tâches nouvelles qui demandent un certain automatisme, comme par exemple, taper sur un clavier, utiliser un instrument, conduire un véhicule,  ou jouer au tennis.
           Lorsque nous avons fini notre apprentissage, nous arrivons à réaliser la plupart des tâches correspondantes de façon entièrement automatique, sans réfléchir, et c’est alors les neurones du cervelet qui ont enregistré les séquences à réaliser, et qui dirigent nos mouvements.
          Mais à l’origine quand nous débutons l’apprentissage, le cortex frontal qui réfléchit et organise, est à l’origine de nos actes et peu à peu il apprend au cervelet à faire les mêmes actions.

          Et pour apprendre cette tâche nouvelle, nous réalisons un certain nombre de gestes qui activent des neurones du cortex préfrontal de notre cerveau dans une séquence bien précise, qui est transmise aux neurones qui commandent nos muscles et nos gestes.
          En étudiant des apprentissages chez des rats, les neurobiologistes américains ont découvert que, pendant la première heure de sommeil, ces mêmes neurones répètent leur activité, exactement dans l'ordre où ils l'ont réalisée dans la journée alors que les rats étaient éveillés, mais ceci de façon accélérée.
        Après apprentissage durant l'éveil, les biologistes ont laissé dormir les rats et ont observé l'activité des neurones de leur cortex préfrontal, et ils ont constaté que les neurones se réactivent de la même façon pendant le sommeil, mais sur une plage de temps six fois plus courte, comme si le cerveau procédait par « lecture rapide », à la façon d'une cassette qu'on fait avancer de façon accélérée sur un magnétophone. Mais ces séquences ne donnent lieu à aucun mouvement réel.

          Pourquoi cette répétition interne ? En réitérant leur activité, les neurones renforcent les synapses qui ont été sollicitées lors de l'apprentissage, ce qui permet aux réseaux de neurones de consolider leur statut dans le cerveau, si bien que la même séquence de gestes pourra être exécutée plus facilement par la suite. Cela montre, d'une part, que le cortex préfrontal est une zone privilégiée dans le cerveau pour la consolidation des souvenirs d'actions automatiques,  (alors qu'une autre zone, l'hippocampe, est nécessaire à l'encodage précoce des souvenirs) et, d'autre part, que le sommeil favorise ce processus.
          Selon les neurobiologistes, cette répétition accélérée a lieu lors du sommeil à ondes lentes, le “ sommeil profond. “, stade d'endormissement où l'animal a entièrement perdu conscience et ne rêve pas. Dans ce cadre, l'activité des neurones se déroulerait six à sept fois plus vite, soit parce que les neurones sont libérés des contraintes d'exécution physique des mouvements (le rat ne bouge pas), soit parce que cette production de courants électriques est uniquement possible lors de certains phases du sommeil à ondes lentes, qui durent moins d'une seconde.

          Il reste à savoir quel est l'avantage d'une « répétition accélérée » pendant le sommeil, par rapport à une répétition mentale que l'on peut réaliser à l'état conscient. Il semble que le sommeil soit réellement bénéfique, voire nécessaire, à la mémorisation, mais on ignore encore les raisons exactes.
          Les biologistes ont seulement montré que les neurones du cervelet étaient également actifs et que le cortex préfrontal “apprenait” les mouvements au cervelet en renforçant les connexions entre les neurones concernés de cette partie du cerveau.