Comprendre le fonctionnement du sommeil

Nous avons tous une chose en commun : nous dormons. Ou, du moins, nous essayons. Nous ne sommes pas tous égaux lorsque nous nous retrouvons dans les bras de Morphée. Je vous propose ici quelques pistes afin de mieux comprendre le fonctionnement du sommeil.

Comprendre le fonctionnement du sommeil - Le blog du hérisson

Connaître la structure du sommeil

• Les mécanisme physiologiques du sommeil

Toutes nos fonctions physiologiques sont liées à notre rythme biologique de 24 heures : il s’agit du rythme circadien. On l’appelle également “horloge biologique ». Elle est propre à chacun et alterne entre la veille et le sommeil. Son fonctionnement est soumis à de nombreux facteurs. Ainsi, les facteurs endogènes sont définis par le noyau supra-chiasmatique. Ce dernier sécrète la mélatonine, hormone responsable de notre passage de l’état de veille à l’état de sommeil. Elle n’est produite que dans certaines conditions, notamment dans l’obscurité. Si les cellules rétiniennes perçoivent de la lumière, la production de mélatonine est inhibée. Il est donc déconseillé d’utiliser les écrans en fin de journée, ces derniers empêchant la production de cette hormone.
L’adénosine tient également un rôle central. Sa production pendant l’éveil privilégie la mise au repos du système cérébral en fin de journée. Plus le retard de sommeil est important, plus l’adénosine s’accumule afin de rattraper ce retard.
En outre, d’autres éléments interviennent. Notre température corporelle diminue pendant la nuit, pour remonter et favoriser le réveil. Une autre hormone, le cortisol, suit le même schéma. Elle est au plus haut le matin, après avoir baissé pendant la nuit.
En réalité, notre rythme circadien compte 25 ou 26 heures. Néanmoins, des causes extérieures viennent le perturber telles que l’alternance jour/nuit ou encore nos rythmes de vie. La succession des cycles d’éveil et de sommeil, quant à elle, est gérée par des réseaux de neurones qui interviennent chacun à leur tour.

• Les cycles du sommeil

Une nuit compte en moyenne 3 à 6 cycles de sommeil, chaque cycle durant entre 60 et 120 minutes. Ils comprennent chacun plusieurs stades :

  • l’endormissement ;
  • le sommeil lent ;
  • le sommeil paradoxal.

L’endormissement

Il est généré par l’éveil. En effet, tout le temps où nous sommes éveillés, par le biais de la sérotonine, le cerveau accumule progressivement un facteur hypnogène. Ce dernier déclenche le sommeil avant que l’organisme ne soit totalement épuisé. Notre horloge biologique nous envoie des signaux, tels que bâillements, clignements des paupières, à un moment précis de notre cycle circadien. Si nous résistons, la sensation passe après 15 minutes environ, pour réapparaître 2 heures plus tard. Si nous nous y soumettons, nous nous couchons. Notre position est alors déterminée par la température : en cas de froid, nous nous mettons en boule et allongé si nous avons chaud. Une fois endormis, nous passons à la phase suivante, celle du sommeil lent.

Le sommeil lent

Le sommeil lent, ou synchronisé, dure environ 90 minutes. Il présente plusieurs stades. Tout d’abord, le sommeil lent léger se caractérise par le ralentissement de l’activité électrique cérébrale, les mouvements oculaires continuent et nous réagissons toujours aux stimulations sonores et lumineuses. Ensuite, lors du deuxième stade, l’activité cérébrale diminue encore ainsi que les réactions aux stimulations extérieures. Cependant, le réveil est encore aisé. Enfin, le sommeil lent profond constitue les derniers stades. Il n’y a plus de mouvements oculaires ni de réactions aux sons et lumières. L’activité cérébrale ralentit, de même que les rythmes cardiaques et respiratoires qui deviennent très lents et réguliers. Le tonus musculaire est quasi inexistant. Le réveil est alors très difficile.

Le sommeil paradoxal

Ce dernier sommeil dure entre 15 et 20 minutes. L’activité électrique remonte en flèche, se rapprochant de celle du réveil. Les mouvements oculaires sont importants contrairement au tonus musculaire. Les rêves interviennent à ce moment-là.

Comprendre le rôle du sommeil

Le sommeil est présent chez l’homme et l’animal. Il est indispensable au fonctionnement du corps et du cerveau pendant les périodes d’éveil.
Le sommeil lent profond permet la récupération physique. En effet, à ce stade, le métabolisme ralentit, la température du corps diminue. Le mode “économie d’énergie” est enclenché. Le corps en profite pour faire des réserves grâce à la synthèse cérébrale de protéines et de glycogène. Il reconstitue ainsi les stocks d’énergie en vue du sommeil paradoxal et du réveil.
Durant le sommeil paradoxal, le cerveau est très actif. Cette phase est primordiale dans les processus d’apprentissage et de mémorisation. C’est pour cette raison qu’il est conseillé de relire ses cours, par exemple, juste avant de se coucher. C’est aussi à ce stade que les rêves sont les plus fréquents. En réalité, ils sont indispensables. Par ce biais, le cerveau donne les solutions aux problèmes à résoudre, ainsi qu’un équilibre dans la vie. Il organise également les informations de la journée.

Étudier le sommeil pour mieux en comprendre le fonctionnement

Depuis des centaines d’années, l’Homme tente de percer les mystères du sommeil. À l’Antiquité, il était provoqué par les dieux. Puis, petit à petit, la science a fait sa place. Aujourd’hui, plusieurs méthodes sont mises en place pour comprendre le fonctionnement de notre sommeil. En laboratoire, l’électroencéphalogramme mesure l’activité cérébrale. Celle-ci se traduit par des ondes électriques à l’aspect différent en fonction des activités neuronales.

Des capteurs sont placés sur divers endroits du corps :

  • sur les paupières pour mesurer les mouvements oculaires ;
  • sur le menton pour le tonus musculaire ;
  • sur le thorax pour l’activité cardiaque et cérébrale.

À partir de ces données, les scientifiques émettent un hypnogramme. Ce dernier permet de calculer des paramètres qui déterminent des pathologies du sommeil.
L’électroencéphalogramme identifie le sommeil lent et le sommeil paradoxal. Le premier présente des ondes lentes. Plus le sommeil est profond, plus les ondes ont une amplitude importante et de faible fréquence. Le sommeil paradoxal montre une activité cérébrale proche de celle de l’éveil.

Il existe d’autres méthodes d’étude du sommeil :

  • l’agenda du sommeil consiste à consigner par écrit les habitudes de sommeil et d’éveil. Dans son carnet, le ministère des solidarités et de la santé propose un exemple d’agenda à compléter ;
  • l’actimétrie enregistre, grâce à un bracelet, les mouvements corporels ;
  • l’imagerie médicale permet d’analyser le rôle et les caractéristiques de chaque stade du sommeil.

La recherche a ainsi mis au jour le rôle de l’hérédité : les tendances à être du soir ou du matin, ou encore à dormir plus ou moins. Il faut cependant noter que l’hérédité est nuancé par l’environnement et l’éducation.

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Considérer l’évolution de la nature du sommeil en fonction de l’âge

Notre sommeil évolue tout au long de notre vie. Le cerveau du nourrisson est en pleine maturation. Pour cette raison, à la naissance, il dort 16 heures par jour. Il est constitué pour 60 à 80 % de sommeil paradoxal. Le cycle circadien est incomplet et le bébé n’est pas encore calé sur un rythme jour/nuit. En effet, la sécrétion de la mélatonine ne se fait qu’à partir de l’âge de trois mois. De plus, les cycles sont courts : seulement entre 50 et 60 minutes. Des acquisitions fondamentales ont lieu durant les premières années de vie, que ce soit sur le plan cognitif, moteur, ou du langage. Ainsi, le développement de l’enfant pâtit des perturbations dans l’organisation de son sommeil. Entre six mois et quatre ans, la durée totale du sommeil baisse par la diminution des siestes. Au-delà, on se rapproche du temps adulte. Avec l’âge, la durée du sommeil décroisse, de même que le sommeil lent. Le sommeil léger augmente et se fragmente avec la multiplication des éveils nocturnes.

Comprendre les troubles pour améliorer la qualité de notre sommeil

Qui n’a pas déjà passé une mauvaise nuit ? Nous avons tous expérimenté les cauchemars, les insomnies plus ou moins légères. D’autres troubles du sommeil deviennent rapidement handicapants pour la vie quotidienne. Faisons un petit tour de piste.

• Les cauchemars

Ce sont des rappels, des mélanges de souvenirs anciens avec des évènements plus récents, notamment de la veille ou des jours précédents. Ils sont très courants chez les enfants, s’atténuent à l’adolescence, mais persistent à l’âge adulte. Leurs causes sont mal connues. Néanmoins, ils sont exacerbés en période de stress et récurrents en cas de traumatisme psychologique grave.

• Les insomnies

Elles peuvent être ponctuelles ou chroniques. Elles se traduisent par des difficultés pour s’endormir, des réveils nocturnes, des réveils matinaux trop précoces, un sommeil agité non-récupérateur. Leur impact sur la vie quotidienne est important. Elles peuvent provoquer des troubles de la mémoire, de l’attention, une hypersensibilité sonore et lumineuse, et, parfois, des tendances dépressives.

• Les parasomnies

Des phénomènes anormaux se produisent durant le sommeil lent profond ou durant le sommeil paradoxal. Le somnambulisme, les terreurs nocturnes, l’énurésie, pour ne citer que ceux-là, interviennent lors du premier. Lors du second, on constatera des mouvements violents ou des bruits non articulés.

• Les autres troubles du sommeil

Le syndrome des jambes sans repos touche le dormeur d’une envie irrépressible de bouger les jambes. Cette envie est agrémentée de sensations désagréables, perturbant l’endormissement. L’apnée obstructive du sommeil est un trouble respiratoire. Pendant le sommeil, la gorge et le larynx sont obstrués et les muscles du pharynx se relâchent. Le surpoids, l’obésité, l’âge, sont des facteurs aggravants. Cette affection accroît les risques cardiovasculaires ainsi que la fatigue diurne. L’Institut national du sommeil et de la vigilance donne les adresses des structures auxquelles vous adresser en cas de suspicion.

Le sommeil est un enjeu capital, puisqu’il touche chacun d’entre nous sans exception, et est indispensable à une bonne qualité de vie associée à une bonne hygiène de vie. Pour en comprendre les mécanismes, la recherche poursuit le développement des techniques d’investigations. Les nouvelles techniques d’imagerie viennent accroître nos connaissances. De nouvelles technologies permettent aujourd’hui de changer d’échelle : nous sommes passés de l’étude de l’activité cérébrale dans son ensemble à l’étude à l’échelle neuronale.

Sandra Levasseur

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