Nous respirons avant tout pour absorber de l’oxygène – mais ce rythme vital pourrait aussi avoir d’autres fonctions. Au cours des dernières années, diverses études ont montré que la respiration influence les processus neuronaux, notamment le traitement des stimuli et les processus de mémoire. Les chercheurs du LMU dirigés par le Dr Thomas Schreiner, chef d'un groupe de recherche junior Emmy Noether au Département de psychologie, en collaboration avec des collègues de l'Institut Max Planck pour le développement humain de Berlin et de l'Université d'Oxford, ont analysé comment la respiration influence la récupération des matériaux précédemment appris et ont enregistré ce qui se passe dans le cerveau au cours de ce processus.
Pour l'expérience, 18 participants ont appris à associer 120 images à certains mots. Il a ensuite été demandé aux participants de se souvenir de ces associations, puis de les rappeler à nouveau après une sieste de deux heures dans l'après-midi. Pendant ce temps, les chercheurs ont enregistré leur respiration ainsi que leur activité cérébrale via EEG.
Le rythme respiratoire facilite le processus de mémorisation en plusieurs étapes
Maintenant publié dans Le journal des neurosciencesles résultats de l'étude montrent que les participants étaient mieux capables de se souvenir des mots et des images correspondantes lorsque les signaux de rappel étaient présentés pendant ou juste avant l'inhalation. « Dans l'EEG, il apparaît cependant que la récupération réelle de la mémoire a tendance à se produire lors de l'expiration ultérieure », rapporte Schreiner. « Nos données indiquent ainsi une sorte de bifurcation fonctionnelle : l'inspiration est un moment favorable pour recevoir le signal de rappel, tandis que l'expiration est un moment favorable pour la reconstruction proprement dite de la mémoire dans le cerveau. » Cela montre que le rythme respiratoire façonne l’interaction temporelle de la perception et de la mémorisation efficace.
Dans les enregistrements EEG, les chercheurs ont trouvé deux signatures caractéristiques d'une mémorisation réussie, qui offrent un aperçu des schémas neuronaux sous-jacents : l'une était l'affaiblissement de certaines ondes cérébrales – plus spécifiquement, l'activité alpha et bêta. Cela suggère que le cerveau pourrait activer un souvenir et se concentrer davantage sur sa récupération. La deuxième signature consistait en ce que l’on appelle des réactivations de mémoire. Lors d’une mémorisation réussie, les mêmes schémas neuronaux qui étaient actifs pendant l’apprentissage ont refait surface ici.
Dans l’expérience, les participants se sont entièrement concentrés sur la tâche de mémoire tout en conservant leur rythme respiratoire naturel. « Pour savoir si des stratégies quotidiennes utiles peuvent être dérivées de nos découvertes, nous aurions besoin d'études avec une manipulation respiratoire ciblée », explique le premier auteur Esteban Bullón Tarrasó. Il souligne également la nécessité de mener davantage de recherches sur les souvenirs plus anciens. « Cependant, les mécanismes sous-jacents suggèrent que la respiration y joue également un rôle. »
Des variations individuelles peuvent exister dans la mesure dans laquelle les processus cérébraux liés à la mémoire sont synchronisés avec la respiration. Les chercheurs ont constaté des différences de degré entre les participants, ce qui leur a permis de conclure que la respiration est liée plus efficacement aux processus neuronaux chez certaines personnes que chez d'autres. Et si le cerveau et la respiration interagissent mieux, alors la mémoire fonctionne probablement mieux en conséquence : « La respiration est un stimulateur naturel des processus de mémoire, soulignant à quel point notre corps et notre cerveau interagissent. »
