Structured and unstructured reactivations during REM sleep are modulated by novel experiences
Notice bibliographique
Résumé
Abstract Mammalian sleep alternates between rapid eye movement (REM) and non-REM (NREM) phases, each with distinct patterns of neural activity. The replay of waking experience during NREM sleep is a well-established substrate for memory consolidation, but whether comparable reactivation occurs during REM sleep has remained unclear, owing to the sparse firing that characterizes this state and the lack of robust methods for detecting replay within it. Here we combined calcium imaging with electrophysiology to monitor large populations of hippocampal CA1 neurons in mice and applied complementary analytical approaches to test for neural reactivation during REM sleep. We found that structured waking activity is re-expressed during REM sleep across a range of temporal organizations, from the reactivation of co-active cell assemblies to temporally ordered sequential replay. This reactivation was selectively shaped by the behavioral context of prior experience. Novel experience enhanced sequential replay and refined assembly composition, selectively reducing the participation of weakly contributing neurons; anxiogenic experience, by contrast, increased the frequency of assembly reactivation and reinforced the recruitment of strongly contributing neurons. REM sleep thus emerges as an active stage of memory processing that reorganizes recent experience according to its behavioral significance, engaging distinct operations for novel and for emotionally salient events. Significance statement Replay of waking neural activity during non-REM (NREM) sleep is strongly linked to memory consolidation, but technical and computational obstacles have left the role of REM sleep largely unresolved. Combining large-scale hippocampal recordings across wakefulness and REM sleep with complementary computational approaches, we show that REM sleep robustly reactivates activity patterns formed during awake experience. This reactivation is shaped by the behavioral context of the preceding experience, with novelty and anxiety engaging distinct forms. These findings identify REM sleep as an active brain state that engages distinct operations for novel and for emotionally salient experiences, offering new insight into how REM sleep may contribute to memory consolidation.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».