Notre cerveau est complexe et élaboré. Ils contiennent des milliards de neurones, ne se forment complètement que lorsque nous atteignons l’âge de 25 ans et peuvent générer environ 25 watts de puissance , suffisamment pour éclairer une ampoule.
Les scientifiques apprennent constamment de nouvelles informations sur le fonctionnement du cerveau, mais que savons-nous du fonctionnement de cet organe incroyable pendant le sommeil ? Est-ce un mystère total, ou y a-t-il des choses que nous savons avec certitude ?
Eh bien, pour commencer, nous savons que c’est important. « Il a été démontré que tous les animaux de cette planète que nous avons observés attentivement dorment – même les mouches des fruits, les ascaris et les méduses », a déclaré le Dr David Raizen, professeur agrégé de neurologie à l’Université de Pennsylvanie, à Live Science dans un e-mail. « Par conséquent, le sommeil doit remplir une fonction très importante, ce qui a conduit à sa persistance tout au long de l’évolution. »
« Ceci est particulièrement remarquable car le sommeil entraîne des coûts », a ajouté Raizen. « Les animaux sont vulnérables à la prédation pendant le sommeil et ils ne sont pas productifs – ils ne recherchent pas de nourriture et ne se reproduisent pas. »
Des recherches ont montré que nous passons un tiers de notre vie à dormir ou à essayer de dormir. Cela signifie que si vous vivez jusqu’à 76 ans (l’espérance de vie moyenne aux États-Unis en 2021, selon les Centers for Disease Control and Prevention , vous passerez probablement environ 25 ans de votre vie à dormir.
Lorsque nous ne dormons pas bien ou assez souvent, « nous fonctionnons mal », a déclaré Raizen, ajoutant que la capacité d’une personne à penser et à fonctionner efficacement peut être évidente si le sommeil est interrompu ne serait-ce qu’une nuit.
« Étant donné que les plus grands déficits de privation de sommeil sont ressentis par le cerveau, nous pensons que le cerveau est le principal organe affecté par la privation de sommeil chez l’homme », a déclaré Raizen. « Le sommeil doit donc être très important pour le bon fonctionnement du cerveau. »
Selon l’Institut national des troubles neurologiques et des accidents vasculaires cérébraux (NINDS), il existe « deux types de sommeil de base : le sommeil à mouvements oculaires rapides (REM) et le sommeil non REM ». Ils sont tous deux associés à des types particuliers d’ondes cérébrales et à une activité neuronale spécifique. Le sommeil non paradoxal se produit lorsque nous passons de l’état de veille à l’état de sommeil, un moment où nos ondes cérébrales ralentissent. En même temps, nos muscles commencent à se détendre et la respiration devient plus lente que pendant la journée.
Le sommeil paradoxal, en revanche, voit l’activité des ondes cérébrales fonctionner à un niveau très similaire à l’état de veille. Des recherches ont révélé que le sommeil paradoxal représente entre 20 % et 25 % de notre temps de sommeil, et c’est à ce moment-là que nos rêves ont tendance à être les plus bizarres et les plus invraisemblables.
Pendant le sommeil paradoxal, qui est le moment où les rêves sont les plus actifs, le thalamus – une grande masse de matière grise située au milieu du cerveau – envoie « des images, des sons et d’autres sensations qui remplissent nos rêves », selon NINDS.
Le neurotransmetteur acétylcholine, un produit chimique qui augmente pendant les heures d’éveil, est également fort pendant le sommeil paradoxal, selon Johns Hopkins Medicine . Lorsque vous êtes éveillé, l’acétylcholine semble aider le cerveau à conserver les informations recueillies, et cela vous aide probablement à vous souvenir de ces informations pendant votre sommeil. C’est pourquoi étudier juste avant l’heure du coucher et ensuite « dormir dessus » peut vous aider à vous souvenir des faits essentiels le lendemain.
Lorsque nous nous endormons, notre cerveau subit un schéma d’ondes cérébrales appelé « fuseaux vertébraux », qui, selon la Sleep Foundation, ne sont pas entièrement compris, mais sont censés « jouer un rôle dans l’apprentissage et l’intégration de nouveaux souvenirs ». Les fuseaux de la colonne vertébrale peuvent également jouer un rôle en garantissant que nous restons endormis même lorsque notre cerveau rencontre des stimuli extérieurs.
Pendant le sommeil, le cerveau se lave même dans un mélange juteux de liquide céphalo-rachidien et de sang, selon une étude de 2019 dans la revue Science. Comprendre la nature de ce cycle de lavage pourrait aider à découvrir de nouvelles informations sur les « déficiences liées à l’âge » ainsi que sur « une variété de troubles neurologiques et psychologiques fréquemment associés à des troubles du sommeil, notamment l’autisme et la maladie d’Alzheimer », ont déclaré les chercheurs dans une déclaration .
Notre cerveau nous maintient en vie lorsque nous sommes à la fois endormis et éveillés, mais selon Raizen, il y a certaines choses que le cerveau préfère faire après que nous soyons endormis.
« Il existe certains processus cérébraux qui se produisent préférentiellement pendant le sommeil », a déclaré Raizen. « Ceux-ci incluent la sécrétion de l’hormone de croissance chez l’homme, la clairance des métabolites de déchets [qui s’accumulent pendant les heures d’éveil], les modifications du métabolisme, et des changements dans la force de la communication entre les cellules cérébrales (neurones). »
Une étude de 2017 dans la revue Nature Medicine a révélé que « la privation de sommeil perturbe la capacité des cellules cérébrales à communiquer entre elles », ce qui « conduit à des défaillances mentales temporaires qui affectent la mémoire et la perception visuelle », selon un communiqué. L’auteur principal de l’étude, le Dr Itzhak Fried, professeur en résidence et directeur du programme de chirurgie de l’épilepsie à l’Université de Californie à Los Angeles, a noté que « priver le corps de sommeil prive également les neurones de la capacité de fonctionner correctement ».
C’est un point soutenu par NINDS, qui dit « un sommeil de qualité est aussi essentiel à la survie que la nourriture et l’eau. Sans sommeil, vous ne pouvez pas former ou maintenir les voies dans votre cerveau qui vous permettent d’apprendre et de créer de nouvelles souvenirs, et il est plus difficile de se concentrer et de réagir rapidement. »
Bien qu’il soit clair qu’il existe un lien entre un mauvais sommeil et certains résultats négatifs pour la santé – diabète de type 2, maladies cardiovasculaires, obésité et dépression, pour n’en nommer que quelques-uns – Raizen a déclaré qu’un certain mystère demeure autour de la nature de la relation, et qu’il serait imprudent de tirer des conclusions définitives sur la base des données actuellement disponibles.
« Il existe de nombreux problèmes de santé observés qui sont corrélés à un sommeil insuffisant ou réduit », a-t-il déclaré, mais « il est difficile de savoir si un mauvais sommeil cause ces problèmes. Par exemple, il est possible qu’une démence très précoce provoque un mauvais sommeil, plutôt que vice versa. »
Mais tous les sommeils ne sont pas égaux et son impact sur notre santé peut varier selon les circonstances. Ainsi, alors que diverses études ont révélé que le sommeil joue un rôle très nécessaire pour maintenir les humains en bonne santé et est vital pour un fonctionnement cérébral adéquat, a déclaré Raizen, il reste encore de nombreuses questions sur le sommeil et son association avec le cerveau qui restent sans réponse.
« En dehors de la grande question de savoir pourquoi nous dormons, il existe de nombreux mystères sur la façon dont nous dormons », a déclaré Raizen. « Quels sont les centres cérébraux impliqués dans l’initiation, le maintien et la fin du sommeil ?
La seule façon de résoudre ces énigmes, selon Raizen, est que les scientifiques mènent plus de recherches.