Manque de sommeil et apprentissage 🎓😴

Le manque de sommeil est une cause majeure d’apparition de troubles de l’apprentissage mais les parents n’en sont que rarement conscients. Favoriser la sieste, augmenter la durée et la qualité du sommeil dit à ondes lentes, assurer un endormissement sans écran, accepter un horaire de sommeil décalé pour les adolescents … autant de « petites » actions néanmoins très efficaces que nous, parents, pouvons mettre en place pour faciliter l’apprentissage de nos enfants. Et c’est prouvé par la recherche scientifique ! Apprenez ici pourquoi et comment un sommeil de qualité peut lui assurer un apprentissage efficace !

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Manque de sommeil, preuves scientifiques des effets sur l’apprentissage

Parmi les facteurs qui vont déterminer la vitesse et la facilité avec laquelle nos enfants vont apprendre, nous savons que le sommeil joue un rôle essentiel. En revanche, nous croyons souvent à tort qu’il ne sert surtout qu’à éviter que l’enfant soit fatigué au moment où il doit apprendre. Comme si le sommeil n’avait qu’un rôle protecteur et n’était là que pour éviter une détérioration des capacités de l’enfant, en somme un système de réparation de la journée qui s’est écoulée. Le sommeil est infiniment plus important que cela et joue un rôle actif dans l’apprentissage.

Découverte 1: Le manque de sommeil va nuire à l’apprentissage des éléments vu le jour même et les jours précédents …

La première découverte est déjà tout à fait incroyable !

Plusieurs expériences ont montré que si on teste des adultes 1, 2, 3, 4 voire même 7 jours après qu’on leur aie appris quelque chose, ces personnes vont restituer cet apprentissage de mieux en mieux, et ce:

• même s’ils sont testés longtemps après avoir appris l’information
• et sans qu’il y ait eu une « révision » intermédiaire …

ce qui indique que les nuits de sommeil qui se succèdent apporte une amélioration continue qui consolide la connaissance (Walker M.P. Stickgold R., 2004).

Des nuits de sommeil successives (et un sommeil de qualité pendant ces nuits successives) vont consolider l’apprentissage des connaissances qui ont été vue le jour même en classe par exemple mais aussi des connaissances qui n’ont pas été révisées récemment !

Imaginez votre enfant revoit sa leçon d’histoire et part se coucher. La période de sommeil qui va suivre va consolider les notions d’histoire qu’il vient d’apprendre mais également la leçon de mathématique apprise il y a une semaine de cela !

L’apprentissage s’améliore avec le temps:

• même si le moment de l’évaluation de cet apprentissage est tardif
• et même sans que l’élève ai eu l’occasion de rafraichir sa mémoire en révisant ce qui a été appris le jour juste avant d’aller dormir.

Les sommeils successifs ont donc un rôle actif dans la consolidation de ce qui a été appris le jour même mais aussi de ce qui a été appris des jours auparavant !!!

Ce qui sous-entend malheureusement également que les troubles du sommeil n’affecte pas que l’apprentissage du jour écoulé mais aussi des jours précédents !

 

Découverte 2: Mauvais sommeil, activité cérébrale et génétique …

Augmentation d’activité et expression génétique différenciée pendant le sommeil.

• Pendant le sommeil, les chercheurs ont observé une augmentation d’activité dans certaines zones du cerveau  (Walker M.P. Stickgold R., 2004) qui concorde avec l’hypothèse d’un transfert et d’une automatisation des apprentissages.
• Il y a même des gènes dont l’expression est augmentée pendant le sommeil s’il y a eu un apprentissage la veille et qui sont connus pour gérer la plasticité cérébrale, çàd cette capacité du cerveau de construire et modifier les réseaux neuronaux, ces « chemins » constitués par les neurones qui au final font des autoroutes, des embranchements et permettent la pensée, la réflexion, la logique … (Ribeiro, S., Goyal V., Pavlides C., 1999).

Autant dire que le sommeil n’a pas uniquement un rôle « passif » de protecteur mais aussi un rôle très « actif ». Le manque de sommeil est donc plus délétère que vous ne le pensez …

Pendant que votre enfant dort, son cerveau lui travaille à plein régime ! Au point que non seulement

• certaines régions sont en pleines surchauffe, les neurones s’affolent …
• et que même son ADN est « traduit » différemment selon ce qu’il a appris !

 

Découverte 3: L’hippocampe n’aime pas les problèmes de sommeil …

L’hippocampe joue un rôle essentiel dans la mémorisation (Crane J, Milner B, 2002).

Pas l’animal marin ;-), non, plutôt cette petite région du cerveau en rouge sur le schéma plus bas dans l’article…

 

Les chercheurs ont découvert que pendant le sommeil, cette structure du cerveau était réactivée localement en fonction des zones qui avaient été activées pendant l’expérience d’apprentissage qui avait eu lieu la veille (Wilson M.A., McNaughton B.L., 1994) et de plus, selon une séquence temporelle qui correspond à celle de l’apprentissage qui a eu lieu la veille (Skaggs W.E. and Mc Naughton B.L., 1996).

En gros, tout se passe comme si le sommeil permettait au cerveau de rejouer la scène d’apprentissage en accéléré. Cette réactivation des éléments de la journée et l’intégration dans la mémoire étant justement ce qu’on appelle la consolidation des connaissances.

1, 2, 3 … Maestro, rejouez moi la scène …mais avec tempo !

En résumé:

Le sommeil joue un rôle actif dans l’apprentissage car il permet, entre-autres …

• aux informations acquises dans la journée et des jours auparavant de se répéter
• à certaines régions du cerveau de s’activer et à certains gènes d’être « traduits » selon ce qui a été appris
• aux circuits de neurones de faire des embranchements et de ne pas disparaître puisqu’ils sont « utilisés.
• à l’hippocampe de se réveiller et de rejouer la scène d’apprentissage en accéléré pour consolider l’information …

Autant dire que cela va bien plus loin que le simple faite de se « reposer » …

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Mais la « consolidation », c’est quoi – en bref ?

Comment votre enfant passe t’il d’informations qu’il vient d’apprendre à des informations qu’il enregistre pour les réutiliser toute sa vie, quand il en a besoin ?

Vous êtes curieux ?

Alors voici une explication rapide qui vous montre par la même occasion l’extraordinaire activité du cerveau pendant la nuit

Sinon rendez-vous au paragraphe suivant pour découvrir les éléments clés d’un sommeil « réparateur » (et donc pas seulement)…

 

• Une des hypothèses, est qu’au début de l’apprentissage le cortex préfrontal est sollicité pour enregistrer des informations explicites, spécifiques, épisodiques ce qui demande un effort conscient de la part de celui qui apprend.
• Ensuite, au cours du sommeil, l’hippocampe (en rouge sur le schéma), qui serait une espèce de base de données à court terme qui enregistrerai de façon rapide ces informations épisodiques, se réactiverait à plusieurs reprises en rejouant en accéléré la séquence d’apprentissage de ces informations de la veille.

Les informations mémorisées dans l’hippocampe seraient alors à nouveau transférées vers le cortex, base de données long-terme, où elles deviendraient des informations généralisables à d’autres domaines, sémantiques et surtout consolidées (Diekelmann S., Born J., 2010).

 

Source : Françoise Bertrand, Caroline Harand, Franck Doidy, Géraldine Rauchs, Inserm

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Apprendre en dormant … Quel est le stade du sommeil qui est concerné ?

Comme vous le savez sans doute, le sommeil présente différentes phases qui ont chacune leur utilité pendant la nuit…

Sommeil paradoxal

Le sommeil paradoxal, appelé aussi période REM (Rapid Eye Movement) en raison de fréquents mouvements oculaires rapides correspond à une période durant laquelle l’activité cérébrale est proche de celle de la phase d’éveil. C’est une phase dite « à ondes rapides » qui renforce les apprentissages perceptifs et sensori-moteurs qu’on appelle aussi mémoire procédurale çàd les automatismes dans certains gestes par exemple …

Sommeil à ondes lentes

Le sommeil à ondes lentes est celui qui nous intéresse plus particulièrement ici car c’est lui qui permet la consolidation et la généralisation des connaissances déclaratives càd la mémoire du vocabulaire d’une langue étrangère par exemple ou le souvenir d’évènements particuliers…

 

https://www.inserm.fr/information-en-sante/dossiers-information/sommeil

 

Les chercheurs ont montré que l’intensité des ondes lentes de cette phase est un paramètre essentiel de la mémorisation (Marshall L., Helgadottir H., Molle M., Born J., 2006).

Ces recherches sont très prometteuses et pourraient aboutir dans le futur à des méthodes qui nous permettraient d’améliorer le sommeil de façon artificielle (et donc de mieux consolider les apprentissages), notamment grâce à des stimulations auditives qui augmenteraient l’amplitude de ces ondes dites lentes (Ngo H.V., Martinetz T., Born J., Mölle M., 2013).

Ah oui super ! apprendre une langue en dormant …

Non…pas vraiment

Attention, il ne s’agit pas ici d’apprendre pendant le sommeil quelque chose qui n’a pas été appris auparavant grâce à des stimulations sonores…rien ne sert donc d’écouter en dormant une bande sonore d’italien en espérant maitriser cette langue au réveil 😉 DOMMAGE ! (bien essayé)

 

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Et le manque de sommeil chez les enfants ? Activités nocturnes

 

Le sommeil est plus important chez l’enfant que chez l’adulte

Les effets décrits ci-dessus sont encore bien plus importants chez les enfants (Wilhelm I., Rose M., Imhof K.I., Rasch B., Büchel C., Born J., 2013) !

 

En effet, dans l’expérience ci-dessus, des enfants de 8 à 11 ans apprennent de façon implicite une séquence motrice.

Pourquoi implicite ? car on ne leur dit pas qu’ils doivent retenir une séquence particulière, juste qu’ils doivent appuyer sur une touche quand la lumière correspondante s’allume. Il ne savent donc pas consciemment qu’il doive retenir la séquence.

On sépare les enfants en deux groupes:

• Pour le premier groupe d’enfants, on fait suivre cet apprentissage d’une séquence de veille, ils n’ont pas l’occasion de se reposer.
• Pour l’autre groupe d’enfants, on fait suivre cette séquence d’apprentissage d’une séquence de sommeil.

On leur demande ensuite s’ils se rappellent la séquence apprise antérieurement, ils ne savaient pas, jusqu’à ce moment précis, qu’ils seraient testés. On compare leurs résultats à ceux d’adultes qui font le même test et les résultats sont surprenants :

• D’abord, chez les enfants qui ont pu dormir après la séquence d’apprentissage, il y a une amélioration considérable, bien plus importante que chez l’adulte, de la tâche sur laquelle ils sont évalués.
• Ensuite, les chercheurs se sont rendu compte que le sommeil des enfants était plus profond et que les fameuses « ondes lentes » étaient d’une magnitude supérieure à celles des adultes.
• Enfin, l’activité de l’hippocampe, lorsque ces enfants doivent se rappeler la séquence motrice, est plus importante que celle de l’adulte.

Tout cela pour dire, qu’à durée égale de sommeil lent, la consolidation des connaissances qui s’opère chez l’enfant est beaucoup plus importante que chez les adultes !

Un déficit de sommeil présente un risque accru chez l’enfant par rapport à l’adulte !

 

La sieste est un atout majeur

Une autre expérience, réalisée en maternelle cette fois, montre qu’une sieste peut considérablement améliorer les apprentissages.  Si on teste des enfants avec un jeu de mémoire classique dans lequel il est question de retenir la position d’images sur un écran, on observe une amélioration considérable de la mémoire chez les enfants qui ont fait une sieste. Ils ont moins d’oublis et ce, même si ces enfants sont testés 24h plus tard, càd quand tous les enfants ont eu l’occasion d’avoir une nuit de sommeil. Ceci prouve qu’il ne s’agit pas (uniquement en tout cas) d’éviter par la sieste la fatigue de l’enfant mais que réellement une séquence de sommeil (la sieste donc) va permettre de consolider l’apprentissage qui vient d’avoir lieu (Kurdziel L., DUclos K, Spencer R.M.C., 2013) !

Les auteurs de cet article montrent aussi que les enfants qui ont moins bien réussi au test ont un besoin de sommeil plus important que ceux qui ont réussi. Comme s’ils avaient encore besoin de consolider des apprentissages contrairement à l’autre groupe d’enfants. Les auteurs en concluent qu’il ne faut pas nécessairement obliger un enfant à faire la sieste s’il refuse mais en revanche être attentif à le laisser faire s’il en éprouve le besoin car celui-ci coïncide à un besoin du cerveau de consolider un apprentissage.

Manque de sommeil et manque d’attention

La qualité du sommeil de l’enfant est primordiale pour assurer son attention en classe. Un déficit d’attention peut donc très bien s’expliquer en tout ou en partie par un déficit de sommeil.

L’augmentation de la profondeur du sommeil facilite également l’apprentissage chez les enfants atteints de troubles de l’attention ce qui pourrait indiquer que ces troubles dont les causes sont multiples prendraient racine notamment dans un sommeil trop court ou de mauvaise qualité (PrehnKristensen A., Munz M., Göder R., Wilhem I., Korr K., Vahl W., Wiesner C., Baving L., 2014). Les recherches futures se concentrent d’ailleurs sur le lien, sans doute causal, entre d’une part le sommeil et d’autre part les troubles de l’attention qu’on observe également dans l’autisme.

Une bonne nuit et un sommeil de qualité sont donc des éléments à surveiller chez tous les enfants mais certainement plus particulièrement chez ceux qui présentent des troubles de l’apprentissage.

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Alors, concrètement, que pouvons-nous faire pour les aider ?

Maintenant que vous êtes convaincus qu’une période de sommeil, même courte, améliore activement l’apprentissage de votre enfant, vous vous demandez quoi faire concrètement…

Quelle est finalement l’importance de ces découvertes dans le domaine des apprentissages scolaires et quelles sont les actions concrètes que nous pouvons avoir, nous en tant que parents, pour améliorer le sommeil de nos enfants et leurs permettent d’apprendre mieux et plus facilement ?

Améliorer la durée et la qualité du sommeil semble être la première chose à considérer. Spécialement si votre enfant souffre de troubles de l’attention. Cependant améliorer la durée et la qualité, cela veut dire quoi au juste ?

 

Améliorer la durée du sommeil lent

Quand se coucher ? Manque de sommeil et horaires inadaptés

La société américaine de médecine de sommeil a publié un article qui regroupe les résultats de plus de 800 recherches menées partout dans le monde sur la durée idéale de sommeil par jour recommandée selon l’âge de l’enfant (Shalini Paruthi, MD et all., 2016) et il en ressort ce qui suit :

• Enfants de 3 à 5 ans : 10 à 13 heures de sommeil (siestes incluses)
• Enfants de 6 à 12 ans : 9 à 12 heures de sommeil
• Adolescents de 13 à 18 ans : 8 à 10 heures de sommeil

Combien d’heures par nuit dort votre enfant ?

Vous avez également sans doute déjà vu le tableau suivant (« source » : internet, une certaine « Diane Lalancette ») qui tente de guider les parents sur l’heure de coucher des enfants selon leur heure de réveil spontané ?

 

Il a le mérite de rappeler à certains parents (y compris moi j’avoue) que si un enfant de 6 ans se lève spontanément à 07.00 du matin, il est censé se coucher vers 20.00 la veille … (pas toujours évident, je sais) ce qui respecte donc 11h de sommeil à cet âge.

Cependant, je pense personnellement que ce tableau est un peu hermétique et que chaque enfant étant différent, il aura des besoins en termes de durée du sommeil qui lui sont propres. En effet, si on en croit l’article plus haut dont nous venons de parler et qui résume des années de recherches dans ce domaine, un enfant de 6 ans peut avoir des besoins de sommeil qui varie entre 9 et 12 heures de sommeil par jour … A quoi peut donc bien correspondre ces heures détaillées au quart d’heure près ? A rien !

De plus, il faut tout de même signaler que les informations à partir desquelles ce tableau a été établi sont difficiles à trouver (vous pouvez me laisser un commentaire pour m’éclairer si vous avez plus d’informations). Dans tous les cas, rien ne se trouve (à ma connaissance) dans la base de données des articles de recherche (PubMed pour ne pas le citer). Alors que le tableau lui, est partout sur internet … A considérer avec précaution donc…

Le mieux est sans doute de connaître les rythmes biologiques de votre enfant, ses heures de coucher et de réveil spontanés et de respecter ce rythme pour éviter le manque de sommeil chronique.

J’en fais mention dans l’article qui suit et qui traite de gestion du temps pour les enfants, en période de révision par exemple …

Cours particulier de gestion du temps et d’organisation ⏱ 🎓

La sieste

Nous avons tous un rythme biologique prédéterminé qui nous est propre et qui dicte les moments de la journée où nous seront le moins ou le plus efficace. Nos états de fatigue dépendent surtout des cycles de mélatonine et de cortisol que nous produisons pendant la journée.

Sachant que les deux grands pics de somnolence se situant entre 22.00 et 07.00 du matin et entre 13.00 et 15.00 de l’après-midi, il est utile d’adapter sa journée, d’étude par exemple, pour bénéficier de ces moments de somnolence et consolider ses apprentissages en profitant d’une bonne nuit réparatrice (mais pas que) et d’une sieste.

Pourquoi se forcer à travailler de façon inefficace pendant ces heures « creuses » alors qu’une sieste par exemple, même courte, peut améliorer la séquence d’apprentissage qui vient d’être faite ?

De plus, il semblerait qu’un bénéfice maximal soit obtenu quand le sommeil survient dans les heures qui suivent l’apprentissage. Ceci est surtout vrai chez les petits enfants, la sieste est donc essentielle pour eux bien qu’elle soit bénéfique à tous les âges…

Ne vous en privez pas, n’en privez pas vos enfants et pensez à tout ce que votre cerveau fait pendant que vous dormez…

Aucune raison de culpabiliser !

 

Les adolescents et le manque de sommeil

Ah …le manque de sommeil chez les adolescents …

En ce qui concerne les adolescents, contrairement à la croyance populaire, ils ne sont pas fainéants de nature.

S’ils se couchent et se réveillent plus tard, ce n’est pas dû à une mauvaise volonté de leur part mais plutôt à leur cycle de sommeil qui est décalé par rapport à celui des enfants et des adultes. La cause en est biologique et non comportementale. Plutôt que de se confronter à votre adolescent, il est donc peut-être plus opportun de s’adapter à son rythme particulier. J’en parle également dans cet article sur le respect d’un planning en période d’examen.

Laissez votre adolescent dormir plus tard le matin et travailler plus tard le soir … c’est son rythme propre. Ne le laissez par contre pas dormir toute la journée … ;-). Si son oreiller est devenu son meilleur ami, c’est qu’un autre problème se pose !

 

Améliorer la qualité du sommeil lent

Au-delà de la durée de sommeil, la qualité du sommeil est un enjeu tout aussi important.

Comme discuté plus haut, le sommeil à ondes lentes est primordial pour la consolidation de l’apprentissage. L’amplitude de ces ondes va déterminer la profondeur du sommeil et l’ancrage des connaissances qui ne peut être atteinte qu’avec une qualité de sommeil suffisante.

Les écrans

Pour ne citer un exemple de perturbateur de sommeil : les écrans. La littérature scientifique abonde en articles de recherche qui montre les effets néfastes de l’utilisation des écrans non seulement (et bien sûr) sur la durée du sommeil mais aussi sur la qualité du sommeil (LeBourgeois MK1, Buxton OM, 2017). Ce n’est plus un secret pour personne qu’il ne faut pas s’endormir en regardant son Gsm, ni après avoir joué aux jeux vidéo.

Plutôt que d’imposer à son adolescent une heure de coucher, n’est-il pas préférable de lui interdire les écrans pendant un laps de temps suffisamment long avant qu’il ne s’endorme ?

Éviter les mauvaises habitudes avant l’heure du coucher est aussi une action concrète facile à mettre en place pour améliorer l’apprentissage.

Le stress

Les angoisses (notamment liées aux performances scolaires) sont aussi des perturbateurs du sommeil lent.

Réveils nocturnes, insomnies répétitives, anxiété … il existe des outils pour contrer le mauvais stress de votre enfant, notamment en période d’examens et transformer ce mauvais stress en motivation qui va le galvaniser à accomplir de grandes choses …

8 outils pour combattre le stress et le transformer en motivation 💪

Des causes physiologiques et psychologiques

Si des troubles du sommeil persistent chez votre enfant, n’hésitez pas à consulter un spécialiste (par exemple médecine du sommeil) qui établira un diagnostique précis. Apnée du sommeil, perturbation du rythme circadien, diabète, manque d’activité physique, hypertension, mauvaise hygiène de sommeil, mauvaises habitudes alimentaires, problèmes du métabolisme, prise inconsciente d’excitants, somnambulisme, anxiété, cauchemars; … les causes peuvent être très variées et multiples…

Améliorer la répartition des temps d’apprentissage

Si on veut bénéficier au mieux de cet alternance « veille – sommeil », il vaut mieux étudier tous les jours et dormir correctement chaque soir que d’étudier tout à la fin de l’année (en période d’examen par exemple) en dormant moins que ce dont nous avons besoin …Répartir les temps d’apprentissages semble donc être le meilleur choix pour consolider les connaissances progressivement et surtout efficacement.

 

Vous trouverez dans cet article « Comment bien réviser … » tout ce qu’il faut savoir pour répartir correctement les périodes d’étude afin d’apprendre le plus efficacement possible …

• Apprentissage distribué et massé
• Répétition avec alternance des séquences pédagogiques
• Alternance veille-sommeil dont nous venons de parler …
• Etc

Comment bien réviser – les 3 piliers de la mémorisation 👩‍🏫

 

Voilà, j’espère de tout cœur que cet article  » Manque de sommeil et apprentissage  » vous aura démontré l’importance du sommeil pour l’apprentissage de vos enfants et vous aura donné les pistes de réflexion pour agir en toute connaissance de cause …

N’hésitez pas à me laissez vos commentaires, à partager, à liker, à super liker même voire à vous abonner à mon blog. Vous êtes de plus en plus nombreux, cela fait chaud au cœur ! 🙂

Et puis surtout, n’oubliez pas de bien dormir !

 

Des outils pour apprendre

 

Manque de sommeil et apprentissage – Bibliographie

Crane J, Milner B. (2002). Do I know you ? Face perception and memory in patients with selective amygdalo-hippocampectomy. Neuropsychologia, 40(5):530-8.

Diekelmann S., Born J. (2010). The memory function of sleep. Nat Rev Neuroscience, 11(2): 114-26.

Huber R., Ghilardi M.F., Massimini M., Tononi G. (2004). Local sleep and learning. Nature, 430(6-995), 78-81.

Kurdziel L., DUclos K, Spencer R.M.C. (2013). Sleeps pindles in midday naps enhance learning in preschool children. Proc.Natl.Acad.SCi., 110, 17267-17272.

Marshall L., Helgadottir H., Molle M., Born J. (2006). Boosting slow oscillations during sleep potentiates memory. Nature, 444(7119), 610-3.

Ngo H.V., Martinetz T., Born J., Mölle M. (2013). Auditory loop stimulation of the sleep slow oscillation engances memory. Neuron, 78(3), 545-553.

PrehnKristensen A., Munz M., Göder R., Wilhem I., Korr K., Vahl W., Wiesner C., Baving L. (2014). Transcranial oscillatory direct current stimulation during sleep improves declarative memory consolidation in children with attention deficit/hyperactivity disorder to a level comparable to healthy controls. Brain stimulation, 7(6):793-9.

Ribeiro, S., Goyal V., Pavlides C. (1999). Brain gene expression during REM sleep depends on prior waking experience. Learning and Memory, 6(5), 500-508.

Skaggs W.E. and Mc Naughton B.L. (1996). Replay of neuronal firing sequences in rat hippocampus during sleep folowing spatial experience. Science, 271(5257), 1870-1873.

Walker M.P. Stickgold R. (2004). Sleep-dependent learning and memory consolidation. Neuron, 44(1), 121-33.

Walker M.P., Stickgold R. (2006). Sleep, memory, and plasticity. Annu Rev Psychol, 57:139-66.

Wilhelm I., Rose M., Imhof K.I., Rasch B., Büchel C., Born J. (2013). The sleeping child outplays adult’s capacity to convert implicit into explicit knowledge. Nature Neuroscience, 16(4), 391-393.

Wilson M.A., McNaughton B.L. (1994). Reactivation of hippocampal ensemble memories during sleep. Science, 265(5172), 676-679.

Manque de sommeil et apprentissage

Manque de sommeil, comment le contrer.