L'objectif de cette thèse est d'intégrer plusieurs niveaux d'observation (comportement, réseaux neuronaux, potentiels neuraux locaux) de la plasticité du cerveau humain lie à l'apprentissage et a la formation de la mémoire. Nous avons évalué la réorganisation des représentations neuronales post-apprentissage au cours du sommeil et de l'éveil. Nous apportons la preuve, pour la première fois, d'une réactivation comportementale pendant le sommeil chez les humains, en étudiant des patients présentant des épisodes d'activité motrice pendant le sommeil. Nous avons aussi montré chez l'homme, qu'une stimulation faible et répétée de balancement, modifie l'architecture du sommeil et rends le sommeil plus stable. Les résultats de cette thèse de doctorat ouvre de nouvelles perspectives de recherches pluridisciplinaires sur le sommeil et la mémoire.