Eveil/sommeil 08

Dans le cadre de l'étude du système nerveux central (SNC) et de sa périphérie, nous vous parlerons des multiples rythmes du cerveau. La majeure partie de notre travail sera d'expliquer le phénomène de la dormance. Ce terme de dormance regroupe le sommeil, la torpeur, l'hibernation, le sommeil hivernal et enfin l'estivation. Une deuxième grande partie sera consacrée aux rythmes circadiens.

Qu'est ce que l'éveil ?

L'éveil est un état ou l'agent est pleinement conscient de son environement et où l'activité cérébrale est intense. Ce terme est par définition opposé au terme de sommeil.

Qu'est-ce que le sommeil ?

Le sommeil est une perte de conscience du monde extérieur. Elle fait partie de ce que l'on appelle la dormance. Ce mot, qui n'est qu'un terme général, exprime une période où l'activité corporelle et le métabolisme sont réduits. Le sommeil reste néanmoins le point commun entre tous les états de repos de la dormance.

A quoi sert le sommeil ?

Si le sommeil n'avait pas été aussi important, beaucoup d'animaux s'en seraient passés au cours de l'évolution. Dormir est le moyen de reposer le cerveau. Il est indispensable pour conserver une bonne santé physique, émotionnelle et mentale. Les personnes qui n'ont pas un bon repos du cerveau sont plus enclins à la maladie ainsi qu'à des problèmes psychologiques. On dit que le sommeil est récupérateur, mais personne ne sait vraiment ce que l'on récupère. Personne n'a encore pu identifier une quelconque substance sécrétée ou une toxine détruite pendant le sommeil. On ne sait donc pas de quelle manière il nous renouvelle.
Un des rôles présumés du sommeil est de reconstituer les stocks énergétiques qui ont été consommés pendant la journée. Le temps que l'on devrait dormir pour avoir un repos optimal dépend de l'âge de la personne.Une personne adulte à besoin de 3 à 9 heures de sommeil par jour, selon sont code génétique. Mais dans le cas d'un nouveau né, celui-ci a besoin d'environ 12 à 15 heures de sommeil par jour. Le sommeil d'une personne adulte est de nature différente de celle d'un bébé. En effet, tandis que le sommeil de l'adulte tend à être reposant, c'est à dire que le sommeil lent sera privilégié au sommeil paradoxal. Alors que chez le nouveau né, et même déjà à l'état de fœtus, le sommeil paradoxal est favorisé, afin d'exciter l'encéphale. Cette sur-excitation de l'encéphale permet au bébé de consolider sa mémoire. C'est en partie ce qui explique la faculté d'apprentissage très rapide des bébés.
La meilleure mesure d'un bon sommeil est la qualité de l'éveil. Si l'on est tout le temps fatigué pendant la journée, cela veut simplement dire que le sommeil était mauvais. Le manque de sommeil est une des grandes causes d'accidents de la route dans le monde. Il provoque aussi une perte d'efficacité au travail, des difficultés pour se concentrer et prendre des décisions. --KevinB 19 octobre 2008 à 22:27 (MEST)

Quelles parties de l'encéphale régulent le sommeil?

Pour la signification de certains termes utilisés et de plus amples présentations de la structure encéphalique, voir Anatomie_08

Entre le cerveau à proprement parler et la moelle épinière, se trouve le tronc cérébral. Ce même tronc regroupe plusieurs organes qui s'occupent de la gestion de l'homéostasie du corps, des mouvements et de la transmission des informations aux niveaux supérieurs de système nerveux. Toutes les informations transmises au cerveau doivent passer par ce tronc cérébral. Tous ces facteurs sont, comme nous le savons, inhibés lors du sommeil, il est donc essentiel de les présenter pour les analyser.

La perte des perceptions sensorielles est due à une région appelée formation réticulaire située dans le tronc cérébral. Le contrôle du sommeil et de l'éveil se fait dans cette zone. Un processus de filtration des informations, plus précisément celles provenant du système sensorielle permet de mettre de côté les stimulus, pour ne pas être réveillé au premier bruit. Il faut noter que cette filtration peut se faire également en état d'éveil, afin d'éviter de surcharger le cerveau lorsque celui-ci traite déjà d'autres informations. En fait cette "formation réticulaire" contient plus de 90 noyaux distincts et traverse le cœur du tronc cérébral. Le système réticulaire ascendant s'intègre à la formation réticulaire régissant ainsi le sommeil et l'éveil. Il fonctionne comme une sorte de filtre sensitif qui sélectionne les éléments d'information qui atteindrons le cortex cérébral. Donc la quantité d'informations qui arrivent au cortex est témoin du niveau d'éveil et d'attention (plus le cortex reçoit d'informations, plus la personne est alerte, attentive).

Toujours dans ce tronc cérébral se trouvent le bulbe rachidien et le pont. Ces zones régulent les fonctions viscérales telle que la respiration, la contraction des vaisseaux sanguins, la digestion etc. Ceci se fait grâce à la production de divers neurotransmetteurs. Plus loin, nous allons aborder le fonctionnement de l'hypothalamus et de l'hypophyse. Situés au même niveau que toutes les autres organes du tronc cérébral, ces zones sont responsables de la production de diverses hormones dans le corps. Ces hormones ont également un rôle dans les rythme du cerveau.

Quel est le rôle des neurotransmetteurs dans le sommeil et l'éveil?

Les neurotransmetteurs, ou neuromédiateurs, régulent l'éveil et le sommeil. Ils sont accumulés dans le liquide extracellulaire du système nerveux central (SNC) et dans le liquide céphalo-rachidien. Une forte quantité d'un certain neuromédiateur provoquera une envie intense de sommeil ou au contraire favorisera l'éveil. Certains de ces neuromédiateurs ont aussi des influences au niveau du comportement, de l'humeur ou encore au niveau de la lucidité. Notons qu'une carence ou une hyper concentration de ces neuromédiateurs peut provoqué des effets néfaste ou bienfaisant.

Quels sont les différents neurotransmetteurs liés au sommeil et leurs effets  ?

Il existe énormément de neurotransmetteurs, mais nous n'en citerons que quelques uns tels que l'adénosine, l'acétylcholine, le GABA ainsi que la sérotonine.

L'adénosine est sans doute le neuromédiateur le plus important pour le sommeil. Son importance est due au fait que ce qui provoque notre envie de sommeil, c'est l'accumulation de ce neurotransmetteur. Contrairement à la plupart des neuromédiateurs qui sont produits par les synapses de neurones spécifiques,l'adénosine peut potentiellement être produite par toutes les synapses de tous les neurones. En effet, l'adénosine est simplement la forme dégradée de la molécule énergétique ATP (adénosine tri-phosphates). En clair, lorsque les trois phosphates de l'ATP sont épuisés, il ne reste plus que l'adénosine. Ce neuromédiateur se pose ensuite sur les récepteurs à adénosine et va ainsi diminuer la production d'un neurotransmetteur appelé acétylcholine. Une étude du professeur Solomon Snyder montre que la caféine est capable de se lier aux récepteurs à adénosine empêchant ainsi l'action de l'adénosine. Lors de l'éveil, une grande partie de l'adénosine est concentrée dans une région du cerveau appelée télencéphale basal (petite région du cerveau antérieur), au cours du sommeil cette concentration diminue, permettant ainsi à l'acétylcholine d'être à nouveau secrétée.

L'acétylcholine est considérée comme l'un des principaux acteurs du maintien du cortex dans son état d'éveil. Elle est essentiellement produite dans la région du télencéphale basale, zone du cerveau antérieur ou l'adénosine est très concentré avant la période de sommeil. La production d'acétylcholine étant diminuée par l'adénosine, la personne a du mal à rester éveillé.

La sérotonine a plusieurs fonctions dans l'organisme. Si, lors de sa découverte, on lui attribuait la gestion du système cardio-vasculaire, il a été trouvé, plus tard, qu'elle jouait un rôle dans la thermorégulation, les contrôles moteurs, le comportement alimentaire ou sexuel, la douleur, l'anxiété, et même de l'agressivité. Il n'est donc pas étonnant qu'elle gère le cycle du sommeil. En effet, le contrôle du cycle du sommeil est une conséquence logique de l'augmentation ou de l'inhibition des autres facteurs gérés. On vulgarise souvent son effet comme étant une source de bien-être, de confiance et de concentration, ce qui n'est pas faux. On constate que l'insomnie (qui sera abordée plus tard) est souvent un symptôme d'une dépression. Ce symptôme s'explique par le fait que, lors de l'éveil, le cerveau produit de la sérotonine tant que la personne ne dort pas. Ainsi, le cerveau des dépressifs, ou insomniaques, produit de la sérotonine en excès et, paradoxalement, cette sérotonine rétablit la bonne humeur. C'est pour cela que ce neuromédiateurs est l'une des substances qui composent les antidépresseurs.

Le GABA (Acide gamma-aminobutyrique) est un neurotransmetteur secrété en grande quantité par l'hypothalamus postérieur. Son but est de désactiver (d'endormir) les centres d'éveil. Ce qui calme l'activité cérébrale. nous verrons dans la suite qu'il est utilisé par certains somnifères pour "assommer" le cerveau et donc préparer le terrain pour le sommeil. Paradoxalement il à un rôle inverse lors du développement embryonnaire de l'Homme. Il est aussi connu car il favorise la croissance de certain neurones.

Que désigne la notion de rythmes du cerveau ?

Les rythmes du cerveau désignent une synchronisation des activités périodiques d'un groupe de neurones, en d'autres termes, ce sont des phénomènes internes régulés par le cerveau. Ces phénomènes ont lieu de façon cyclique après une période donnée. Les rythmes du cerveau fonctionnent indépendamment de l'environnement de la personne ; cela signifie que le temps est géré par ce que l'on peut nommer une horloge interne biologique (cf Annexe Eveil/Sommeil 1). Cependant, la lumière du soleil aide à remettre les pendules à l'heure.

Quelles sont les origines des rythmes du cerveau ?

La synchronisation peut être due à deux phénomènes. Le premier est l'activation d'un groupe de neurone dépendant d'un même centre. Le deuxième est que ce groupe neuronal en s'excitant et en s'inhibant, lui-même, va se synchroniser par intermédiaire des connexions synaptiques. C'est le mécanisme d'association. Dans le cerveau mammaliens, le thalamus peut être considéré comme un pacemaker qui va donner la mesure à d'autre neurones partout dans le cortex. Par le mécanisme présenté ci-dessus, de nombreuses cellules thalamique vont battre une même mesure par association. Ainsi cette petite population va jouer le rôle de chef d'orchestre pour beaucoup d'autres neurones corticaux.

Qu'est-ce qu'un groupe de neurone, ou groupe neuronal ?

Le terme de groupe neuronal désigne un ensemble de neurones répondant à un stimulus extérieur de la même manière et ayant la même fonction. Notre cerveau possède environ 1 million de groupes neuronaux, chacun étant constitué de 50 à 10'000 neurones.

Quelle est la fonction des rythmes ?

Pour l'instant, la fonction des nombreux rythmes du cerveau reste un mystère, mais il existe néanmoins des hypothèses. L'une d'elles, lorsqu'on parle des rythmes associés au sommeil, dit que ceux-ci permettent au cortex de se déconnecter de l'information sensorielle perçue par notre corps. Mais elle n'explique toujours pas pourquoi ces rythmes sont vraiment nécessaires. Récemment, un chercheur de l'université de Berkeley a émis l'hypothèse que ces rythmes avaient un rôle de synchroniseur entre les différentes parties du cerveau afin de pouvoir "travailler" ensemble lors d'une tâche telle qu'attraper une balle en vol. Le cerveau regroupe ainsi plusieurs parties en un ensemble fonctionnel. Cette idée n'est toutefois pas prouvée et reste la cible de controverses. Ces rythmes pourraient même, si on soutenait l'idée que le cerveau n'est pas totalement parfaits, être non désirés. Mais quelle que soit la fonction de ces rythmes, on sait qu'un appareil les détectant tel un EEG nous permet d'observer les fonctionnements des états du cerveau.

Que sont les rythmes circadiens ?

Les rythmes circadiens sont ceux qui régulent le comportement de tous les animaux terrestres. Ces rythmes circadiens peuvent varier suivant les animaux. Ils déterminent les rythmes de sommeil des animaux: diurne ou nocturne. Ces rythmes régulent le métabolisme, la température du corps et encore d'autres systèmes homéostatiques afin que ceux-ci ne fonctionnent qu'à des moments précis de la journée. Il fut observé qu'un animal, dans une salle où il n'a plus aucune notion de journée, continuait à suivre ces cycles. Cela montre bien que l'horloge qui régule ces rythmes n'est pas astronomique mais biologique.
Le problème est que ces rythmes peuvent varier de durée suivant les animaux et ne sont pas exactement de 24 heures. L'horloge biologique a besoin en permanence d'être réglée, ceci peut se faire grâce à des facteurs externes tels que la lumière ou les variations de température tout au long de la journée. Si cette horloge n'était pas en permanence réglée, au bout d'un certain temps, des animaux pourrait passer d'une activité diurne à une activité nocturne.
Chez l'homme un cycle dure de 24,5 à 25,5 heures. Une expérience avec des hommes fut réalisée en isolant un individu dans une grotte où il n'avait plus d'information quelconque sur l'évolution du jour. Curieusement après quelques jours, celui-ci commença à adopter un rythme assez spécial où il restait éveillé 20 heures pour dormir ensuite 12 heures. Ces rythmes qui, comme dit précédemment, régulent les phénomènes physiologiques, peuvent affecter la qualité du sommeil s'ils ne sont plus synchronisés avec les cycles comportementaux. Ce phénomène peut être observé chez les personnes qui subissent un décalage horaire à cause d'un voyage en avion par exemple. On conseille généralement aux personnes sujettes à ce trouble de s'exposer à une lumière intense pour retrouver la synchronisation perdue.

Comment s'effectue la synchronisation entre les rythmes biologiques et astronomiques ?

L'alternance lumière et obscurité du ciel est l'un des synchroniseurs principaux pour tout les mammifères. La variation de température joue, comme dit précédemment, le même rôle. L'information de l'intensité de la lumière ambiante est perçue par la rétine et transmise au noyau superchiasmatique dans l'hypothalamus. Une partie des neurones de l'hypothalamus va être activée en présence de stimuli lumineux, et une autre partie, en absence de stimuli, vont être inhibé. Ces activations vont réguler la sécrétion d'hormones qui ont différents effets sur l'organisme. Pendant la journée et la nuit, différentes hormones seront donc sécrétées. Ces hormones auront différents effets sur plusieurs phénomènes physiologiques, telle que la régulation de la température, qui ont besoin de fonctionner plutôt la nuit ou plutôt le jour. Le noyau superchiasmatique va envoyer l'information qu'il reçoit à la glande pinéale qui va sécrété la mélatonine aussi appelée "hormone du sommeil". Cette hormone par sa présence dans le sang informe le corps de la venue de la nuit comme sa sécrétion dépend de l'obscurité ambiante.

Quelle est l'origine des rythmes circadiens?

Cette régulation se fait grâce à une paire de noyaux concentrant des neurones situées dans l'hypothalamus. On les appelle noyaux suprachiasmatiques (NSC). Comme pour la plupart des découvertes scientifiques, l'utilité de ces régions fût trouvée à la suite de diverses expériences. La stimulation électrique des NSC, par exemple, entraîne une modification des rythmes circadiens. De plus la suppression des ces noyaux, par ablation, supprime définitivement, non seulement le cycle du sommeil et de l'éveil, mais aussi le rythme de l'alimentation. (cf. Annexe Eveil/Sommeil 2)
Néanmoins, la lésion des NSC ne trouble pas tous ces cycles, car il existe, comme dit précédemment, d'autres types de perception des rythmes qui sont dûs à l'environnement. La perception de la lumière joue, en effet, un rôle important dans le sommeil et l'éveil.
Sur cette page, vous aurez de plus amples informations sur le mécanisme des photorécépteurs Vue_08.
Il existe, au niveau de la rétine, juste avant la transmission de l'information aux neurones, des cellules ganglionnaires. Certaines de ces cellules sont liées directement à l'hypothalamus. Cette voie rétinohypothalamique directe permet aux NSC de mémoriser le rythme des jours par rapport à l'intensité de la lumière.
Ces informations sont ensuite transmises au cerveau grâce à un processus classique de potentiel d'action. Mais, une fois de plus, il a été démontré que les cycles étaient toujours présents malgré la fermeture expérimentale des canaux à ions. Il y a donc une autre origine aux cycles circadiens. En effet, ces cycles peuvent être endocriniennes, cela signifie que c'est une régulation interne du corps par des hormones. Les organes responsables des sécrétions d'hormones sont également l'hypothalamus et l'hypophyse (ce sujet est du domaine de l'endocrinologie, mais simplifions en disant que l'hypothalamus contrôle la production d'hormone de l'hypophyse par d'autres hormones).
Ils produisent tour à tour des hormones activatrices, puis lorsque celles-ci sont en excès, ils sécrètent des hormones inhibitrices. Il se produit donc un phénomène d'excitation et d'inhibition perpétuel, que l'on a pour habitude de nommer boucle de rétroaction négative. On peut donc conclure que les rythmes circadiens sont dus, non seulement, à des facteurs environnementaux, mais aussi, à des facteurs géniques (car les gênes sont à l'origine de la production des hormones, ou d'autres protéines).

Est-ce que les animaux dorment ?

Tous les mammifères, oiseaux et reptiles dorment, mais seuls certains d'entre eux ont une phase de sommeil paradoxal. Le temps de sommeil est très variable suivant les animaux. Une chauve-souris dors 18 heures par exemple alors qu'un cheval n'en dors que 3. Certain milieu empêche les animaux d'avoir un sommeil "normal". Les dauphins par exemple doivent constamment retourner à la surface pour respirer et ne peuvent donc pas se permettre de dormir mais c'est pourtant ce qu'ils arrivent à faire d'une manière remarquable. Ils dorment qu'avec un seul hémisphère à la fois. Un dauphin aveugle vivant au Pakistan utilise son sonar pour se déplacer et doit constamment rester en mouvement afin de pouvoir éviter les objets dérivant dans l'estuaire qui constitue son habitat. Ce dauphin est capable d'effectuer des micro sommeil de 4 à 6 secondes tout en continuant à nager. Cela sur 24 heures représente près de 7 heures de sommeil. Cela montre encore l'indispensabilité du sommeil dont aucun animal ne semble, pouvoir se passer.

Quels sont les différents types de dormance chez les animaux?

Les différents types de dormance sont: le sommeil, la torpeur, l'hibernation et le sommeil hivernal et enfin l'estivation. Le sommeil étant déjà décrit en profondeur précédemment, nous nous intéresserons uniquement aux autres termes constituants la dormance dans ce chapitre.

La torpeur:

Durant certaines périodes, les animaux poussent leur capacité métabolique au maximum parce que la température du corps peut augmenter ou baisser considérablement, ou encore parce que les aliments nécessaires ne sont pas disponibles. Pour économiser de l'énergie tout en évitant des moments difficiles et dangereux, certains animaux peuvent entrer dans une période de torpeur. C'est une période ou l'activité est réduite au minimum et ou il y a une diminution du métabolisme.

L'hibernation :

L'hibernation est une longue période de torpeur profonde, elle dure plusieurs semaines ou plusieurs mois. L'hibernation se fait comme son nom l'indique dans des climats froids, elle débute par une phase de sommeil lent sans qu'il n'y ait de sommeil paradoxal. L'hibernation est pratiquée par les mammifères qui appartiennent aux ordres des rongeurs, des insectivores et des chiroptères et qui peuvent stocker des réserves d'énergie suffisantes pour survivre pendant une longue période de jeûne. Les animaux hibernants se réveillent périodiquement, souvent une fois par semaine, mais il arrive aussi qu'ils ne se réveillent que toutes les quatre ou six semaines et cela pour pouvoir vider leur vessie et déféquer. Durant la période de l'hibernation le thermostat de l'hypothalamus est décalé vers des températures avoisinant les 20°C ou moins. Lorsque la température ambiante atteint des températures entre 5°C et 15°C, beaucoup d'animaux hibernants conservent une température inférieure de 1°C à la température ambiante. Mais si la température ambiante descend sous un seuil dangereux pour l'animal, celui-ci va, soit, augmenter son métabolisme pour conserver sa capacité à se réveiller de manière rapide, soit se réveiller complètement. La vitesse de réveil est beaucoup plus rapide que celle d'entrée en hibernation. En effet il faut entre 12 et 18h heures pour que les animaux entre dans cet état, par contre il leur faut environ 3 heures pour se réveiller. Le temps de réveil dépend de la vitesse du réchauffement produit par les mécanismes d'oxydation de la graisse brune (graisse qui produit de la chaleur) et aussi du frisson. Les animaux hibernants se réveillent parce que leur horloge interne leur indique le moment du réveil. Comme il a été précisé pour le fonctionnement du rythmes circadiens, le plus souvent c'est le climat (température, lumière) qui les réveille.(Cf. annexe hibernation)

Le sommeil hivernal :

Le sommeil hivernal a quelques différences avec l'hibernation, en effet ce ne sont que des animaux de taille moyen qui entrent en hibernation. Les gros animaux comme l'ours, eux, entre dans un sommeil hivernal et sont incapables d'hiberner car leur grosse masse corporelle les empêchent de diminuer leur température assez bas pour pouvoir dire qu'ils sont en hibernation. Ces animaux entrent dans un sommeil hivernal, c'est à dire que leur température descend de quelques degrés et ils sont capables de se réveiller à n'importe quel moment, justement grâce à cet légère baisse de température.
Les animaux qui entrent dans le sommeil hivernal perdent plus d'énergie durant la période où ils dorment que les animaux hibernants, mais ils économisent plus d'énergie au réveil car ils en n'ont pas beaucoup besoin. En effet, leur réveil leur demande moins d'énergie à cause de la légère baisse de température ce qui est le contraire des animaux hibernants, dont la baisse de température est considérable.

L'estivation:

L'estivation est une période de dormance qui se fait l'été par certains petits animaux (vertébrés et invertébrés) lorsque la température ambiante devient trop élevé et donc qu'il y a un risque de déshydratation. Par exemple les escargots terrestres entre en période d'estivation durant les longues périodes à faible humidité après avoir scellé leur coquille par une substance qu'ils sécrètes ce qui ralentit la perde d'eau par évaporation. Ceci est une forme d'estivation mais il y en a plusieurs autres par exemple celle des poissons à respiration aérienne ceux-ci survivent au périodes sèches en formant un cocon dans la boue encore humide qui se trouve au fond de la mare dans lequel un petit tube met la bouche de l'animal en communication avec l'extérieur pour pouvoir respirer.On a remarque aussi que les substances chimiques favorisant l'estivation des poissons à respiration aérienne provoque chez les mammifères une période de torpeur. Par contre l'écureuil terrestre de Colombie reste inactif dans leur terrier à la fin d'un été chaud et leur température se rapproche de celle de l'aire ambiant. Cet état est du point de vue physiologique similaire à celui de l'hibernation seul la température et le moment d'apparition change.

Quels sont les différentes phases du sommeil ?

(cf. Annexe Eveil/Sommeil 3)

Le sommeil à ondes lentes -- 75%

Ce sommeil se divise en 4 phases distinctes. Une nuit de sommeil normale est une succession de ces différentes phases. On s'endort et les quatre phases vont se succéder ayant chacune une durée bien à elle. Ces phases correspondent, en quelque sorte, à la profondeur du sommeil. A la fin de la phase 4, le sommeil reviens en phase 2 un instant et puis entre un cours instant dans un sommeil paradoxal. Ces cycles vont alors se répéter d'une certaine manière pendant le sommeil avec des durées de phase pouvant varier.

Le sommeil paradoxal -- 25 %

C'est une phase du sommeil ou l'on observe une grande activité cérébrale. C'est de ce paradoxe qu'est né son nom. La personne qui traverse cette phase du sommeil a de nombreux mouvement oculaires rapides. Cette phase ne représente qu'une faible portion du temps de sommeil total, mais c'est celle qui intéresse le plus les chercheurs. C'est à ce moment que se manifeste la plus grande activité du cerveau et c'est aussi le moment où il se passe ce que l'on connaît sous le nom de rêve. Plus de 90% des personnes réveillées pendant cette phase disent qu'elles étaient en train de rêver. Le fonctionnement du sommeil paradoxale est des plus étranges car l'activité cérébrale ne présente que très peu de différence avec l'état de veille. Ces observations ont été faîtes grâce à l'EEG (Electro-encéphalogramme) dont le principe est de mesurer l'activité électrique du cerveau à l'aide d'électrodes placées sur le cuir chevelu. Lors du sommeil paradoxal, l'EEG est donc caractérisé par des fluctuations rapides et de faibles amplitudes. On voit même que, comme durant la journée, la consommation en oxygène du cerveau est à son plus haut point même si les muscles respiratoires fonctionnent à peine. A part le mouvement oculaire (qui est d'ailleurs appelé REM, comprenez rapid eye movement), le corps subit, en effet, une perte quasi-totale de tonus musculaire. De manière inexpliquée, le système de contrôle de température du corps ne fonctionne plus et la température du corps commence à baisser. Les organes génitaux, qu'ils soient masculins ou féminins, entrent en érection. Le cerveau n'est donc pas au repos pendant cette période.

(cf. Annexe Eveil/Sommeil 4) Il faut préciser que ces deux phases ne sont pas distinctement séparées. La transition est définie par des termes, comme par exemple "lent léger", qui expriment l'idée d'une modification progressive du sommeil.

Qu'est-ce que le rêve ?

Les rêves sont des sensations, des images, des sons et des pensées que l'on "perçoit" pendant notre sommeil. Les raisons pour lesquelles nous rêvons font lieu à beaucoup de débats dans la communauté scientifique depuis longtemps et nous ne possédons pas de vraie définition biologique à ce sujet.
D'un point de vue purement biologique, les scientifiques donnent une explication. Selon eux, les rêves sont des souvenirs du cortex évoqués par des décharges aléatoires de neurones pendant le sommeil. Ces décharges actives alors certaines zones du cortex cérébrale faisant ainsi naître des images ou des émotions que nous connaissons. Le cortex va alors synthétiser tout cela en un contenu sensé, ce qui explique parfois que nos rêves sont complètement dénués de sens. Mais cela n'explique pas de par l'aléatoirisme que suggère cette hypothèse, pourquoi des rêves reviennent nuits après nuits.
Il y a également d'autres théories (cf. source "Rayons X - Les mystères du cerveau") qui affirment que la notion de temps dans les rêves n'est qu'illusoire. Le rêve ne se passerait que quelques secondes avant le réveil. En effet, durant le sommeil paradoxal, l'activité cérébrale, en plus d'être intense, n'aurait pas de sens, ce ne serait qu'un mélange désordonné de réflexion. Donc, l'incohérence des rêves serait due à une tentative d'organisation logique de toutes les informations par notre cerveau.
Plusieurs personnes grâce à des expériences, ont montré que le sommeil paradoxale ou même le rêve avait un rôle dans l'apprentissage. Elles ont montré que la durée du sommeil paradoxale augmentait après un exercice d'apprentissage intense et que le sommeil paradoxale pouvait donc avoir le rôle de renforcer la mémoire.
D'un point de vue psychologique, Sigmund Freud, le célèbre psychiatre, affirme que les rêves permettent l'accomplissement d'un désir inavoué. C'est une manière inconsciente d'exprimer ses fantasmes. Les "mauvais" rêves sont quant à eux, une expression des peurs inconscientes que le conscient se refuse d'admettre, ou encore une manière de nous préparer à triompher d'un événement angoissant de la vie qui va survenir. Cette division du cerveau en inconscient et conscient est très intéressante, mais elle doit être étayer par des connaissances scientifiques.

Dans quel état nous met l'hypnose ?

L'hypnose est un état temporaire dans lequel notre perception du monde est altérée. Elle est provoquée par une autre personne et permet d'observer chez l'individu hypnotisé certains phénomènes en réponse à une phrase ou un stimulus. Ces phénomènes peuvent être une altération de la conscience et de la mémoire, une plus grande sensibilité à la suggestion ainsi que de la production d'idées infamiliaires à l'individu dans son état d'esprit normal. D'autres phénomènes tel que l'anesthésie, la rigidité musculaire peuvent être produits et enlevés dans l'état d'hypnose.

Il faut savoir que cet état peut être maintenu même quand le sujet a les yeux ouverts. Ce n'est donc pas un critère de l'état éveillé.

Les pathologies du sommeil

L'insomnie

L'insomnie est l'incapacité qu'à une personne à provoquer et à maintenir le sommeil. Généralement, pour définir l'insomnie, on s'en tient à dire que c'est un "mauvais" sommeil. Une des notions majeures qu'il faut comprendre, est que c'est surtout une altération de la perception du sommeil. Il ne perçoit pas par exemple le sommeil lent léger qu'il prend pour de l'éveil alors que ce sommeil constitue 40 à 50 % de sommeil total chez un individu. Il croit dormir quand il entre dans le sommeil lent profond ou il a une perte du contrôle de l'activité mentale.
L'insomnie transitoire, qui est une insomnie de courte durée (quelques jours ou quelquess semaines), peut être due à différents facteurs. Parmi ces facteurs, il y a le changement d'environnement. Il y a aussi la prise de substances excitantes telles que le café ou le coca. Et ensuite il y a les raisons psychologiques telles que le stress ou la proximité temporelle d'un événement important.

L'insomnie chronique peut être due :

• A des pathologie du cerveau telle que l'Alzheimer ou la maladie de Parkinson. On parle là d'atteinte du système nerveux centrale.
• A des pathologies psychiatriques telle que la schizophrénie
• Et pour finir elle peut être psychophysiologique. Cela est assez difficile à expliquer mais si on résume, on peut dire que le patient est tellement inquiet de ne pas pouvoir dormir que finalement il ne dors pas. Le problème c'est que ces personnes possèdent des troubles du sommeil isolés de toute pathologie et ne possède en laboratoire aucun trouble objectif. Leurs prises en charge est alors assez difficile.

L'hypersomnie

L'hypersomnie est, comme son nom l'indique, le contraire de l'insomnie. En ce sens qu'elle désigne un temps de sommeil trop long (plus de 11h par 24h) pour une récupération non-optimale. Par exemple, pour le cas d'une personne dormant minimum 12h par 24h, et somnolant toute la journée, ceci s'explique la plus part du temps ainsi: Durant son sommeil, l'hypersomniaque, cesse de respirer, durant environ dix secondes. Par conséquent, le cœur manquant d'oxygène s'emballe et bat à un rythme très rapide ce qui fatigue énormément l'organisme et qui est donc totalement néfaste pour le sommeil récupérateur que nous recherchons en dormant. Ces interruptions dans la respiration nocturne amènent inexorablement l'hypersommniaque à se réveiller presque aussi fatigué qu'il ne l'était au coucher. Notons que cette maladie est beaucoup plus fréquente chez les adolescents.

La Narcolepsie

La Narcolepsie (aussi appelée maladie de Gélineau) est une pathologie beaucoup plus facile à dépister étant donné que son symptôme majeur est de s'endormir de façon inopinée, d'une seconde à l'autre, n'importe où et n'importe quand. Il peut même arriver à une personne de s'écrouler en complet manque d'énergie, de tonus musculaire. Ce "soudain sommeil" est en général dû à une forte émotion (cataplexie)

Comment traiter ces troubles?

Les traitements les plus courants pour traiter ces troubles sont les somnifères et les amphétamines. Parlons un peu de leur action et de leur controverses.

Les somnifères:

Les somnifères (utilisés pour traiter l'insomnie) actuels sont des benzodiazépines. Ils renforcent l'action des neuromediateurs GABA, un inhibiteur sécrété par l'hypothalamus antérieur. Il sert à "assommer" les centres d'éveil, nous permettant de tomber dans le sommeil, à condition qu'il n'y ait plus de stimulation internes ou externes.

Leur inconvénient réside dans le fait que le cerveau est trop largement inhibé par le GABA, ce qui a pour conséquence de sauter les deux premiers stades de sommeil (sommeil lent profond et sommeil paradoxal). Par conséquent, ce sommeil forcé n'a plus les vertus du sommeil naturel.

Les amphétamines:

Les amphétamines (en partie utilisées pour traiter l'hypersomnie) ont pour action d'activer les neurones à dopamine ayant pour action, entre autres, la stimulation de l'éveil.

Les inconvénients sont les nombreux effets secondaires tels que l'accoutumance.

Il existe une molécule permettant de stimuler l'éveil de manière calme et sans trop d'effets secondaires, cependant, pour une raison inconnue il ne fonctionne que sur 70 à 80% des patients.

L'histamine, on le sait depuis les années 90, a une action non-négligeable sur le sommeil. Plus précisément, les histaminiques ont pour action de "tenir le cerveau éveillé". Parallèlement des études du professeur Jian-Sheng Lin ont montré qu'un très grand nombre des insomnies et des hypersomnies sont dues à une dérégulation de la distribution de l'histamine dans le cerveau.

Qu'est ce que l'histamine?

L'histamine est un médiateur chimique, autrement dit une hormone. Elle peut provoquer :

• Une sécrétion de suc gastrique
• Une sécrétion d'acide chlorhydrique
• Un relâchement des petites artères
• Une contraction des bronches
• Une contraction des muscles de l'intestin
• Une accélération cardiaque
• Un relâchement des contractions de l'utérus

Mais elle est aussi un neuromodulateur, elle module donc la transmission synaptique. Elle est libérée par certains neurones pour moduler la transmission synaptique. Un déficit d'histamine dans le cerveau aurait pour conséquence une diminution du rendement dans la transmission synaptique et est donc une cause de la somnolence pathologique chez les personnes atteintes de narcolépsie ou d'apnée du sommeil ou même d'autres maladies neurologiques. C'est le récepteur H3 qui régule l'activité des neurones à histamine. Il est au centre de nombres de recherches tendant à remédier, à la base, à ces dérégulations de la production d'histamine dans le cerveau. Il permettrai donc l'élaboration d'un traitement visant à l'amélioration de la vigilance, et des performances psychiques, mais surtout il permettrai de traiter la sommnolance, problème de base de l'hypersomnie, en procurant au patient un éveil naturel et de bonne qualité et conséquemment un sommeil plus récupérateur. (ce médicament est en cous d'essai cliniques) Il reste encore à voir si des anti-histaminiques aideraient les insomniaques à avoir un sommeil plus récupérateur et de meilleure qualité.

Sources

Ouvrages

"BIOLOGIE", CAMPBELL, Neil A. et REECE, Jane B., éditions De Boeck, Bruxelles, 2004

"NEUROSCIENCES - À la découverte du cerveau", BEAR Mark F., CONNORS Barry W., PARADISO Michael A., éditions Pradel, 2002

Sciences et avenir, septembre 2006

Magazines scientifiques

"La Recherche - Le sommeil et le rêve", éditions du Seuil, 2000

Sites internet

http://neurobranches.chez-alice.fr/sommeil/sommeil.html

Émissions de télévision

Rayon X - "Les Mystères du Cerveaux", émission de France 2: http://www.dailymotion.com/relevance/search/rayon%2Bx/video/xw69h_rayon-x-les-mysteres-du-cerveau_blog

Pages écrites par:

AnisMS 31 octobre 2008 à 14:09 (MET)

MaxF 30 octobre 2008 à 13:58 (MET)

DanielB 30 octobre 2008 à 13:59 (MET)

ThierryF 20 novembre 2008 à 23:26 (MET)

KevinB 14 décembre 2008 à 11:15 (MET)