Le sommeil - Semaine du cerveau 2023

Quand

le sommeil

comprendre

le cerveau dort

13-25 mars 2023

BU SantéBU Lettres, SHS, STAPS, Sciences

Hypersomnia self-care © Jonathan Soren Davidson for Disabled And Here, (CC BY 4.0) via Wikimedia commons

Les mécanismes du sommeil

Histoire : le sommeil biphasique

Les rêves

Les maladies du sommeil

Quiz : Les mécanismes du sommeil

Quiz : À chacun son sommeil

Sommaire

Un peu d'histoire

Le sommeil est essentiel au bon fonctionnement de notre corps et de notre esprit.

Ce n’est que depuis l’explosion des neurosciences, dans la seconde moitié du XXe siècle, que le sommeil a fait l’objet d’explorations scientifiques qui ont permis de mieux comprendre cet état physiologique de notre organisme et de notre cerveau.

Les mécanismes du sommeil

L'horloge interne

Nous possédons une horloge interne, le noyau suprachiasmatique, située dans l’hypothalamus, au centre de notre cerveau.Sous l’effet de la lumière, cette horloge est synchronisée sur 24h, c’est ce qu’on appelle le rythme circadien. Elle régule la température de notre corps, qui diminue lorsque nous devons nous coucher. Elle sécrète aussi une hormone, la mélatonine, lorsque la lumière baisse. Cette hormone, aussi appelée hormone du sommeil, favorise l’endormissement.

Au début des années 50, Nathaniel Kleitman et William Dement aux États-Unis, et Michel Jouvet en France, découvrent que notre sommeil n’est pas homogène mais divisé en deux : le sommeil lent et le sommeil paradoxal.

Michel Jouvet, en 2017. © Diane DJ (CC BY-SA 4.0),

‘Hypothalamus Sagittal’ by Casey Henley (CC BY-NC-SA) 4.0.

Les phases du sommeil

Le sommeil paradoxal

Le sommeil lent profond

Le sommeil lent léger

Les mécanismes du sommeil

* Un hypnogramme est l’enregistrement de l’activité cérébrale, de l’activité musculaire et des mouvements oculaires, pendant le sommeil.

Il comprend le stade d’endormissement qui est suivi du sommeil lent léger. Ce dernier se traduit par un ralentissement de l’activité cérébrale ainsi que par une synchronisation de l’activité neuronale, c’est-à-dire que tous les neurones s’activent peu à peu moins souvent mais en même temps.

L’activité cérébrale est extrêmement ralentie et très synchronisée. Ce stade est considéré comme le plus « réparateur » pour notre corps. Il est très difficile et désagréable d’être réveillé à ce stade.

L’activité cérébrale devient très active, les tympans et les yeux bougent beaucoup, c’est pourquoi ce sommeil est aussi appelé REM (Rapid Eye Mouvement). Mais dans le même temps le corps est totalement relâché (atonie musculaire), d’où son nom de sommeil « paradoxal » donné par Michel Jouvet.

Un cycle de sommeil

Un cycle de sommeil comporte ces trois phases : sommeil lent léger, sommeil lend profond, puis sommeil paradoxal, et dure en moyenne 1h30. Une nuit est composée de plusieurs cycles (3 à 5 en moyenne). Le sommeil lent profond est plus important en début de nuit, alors que le sommeil paradoxal est plus présent au fur et à mesure des cycles.À noter que nous nous réveillons plusieurs fois dans la nuit, surtout entre les cycles, mais aussi pendant les différentes phases de sommeil. Ces micro-réveils sont très courts et nous ne nous en souvenons pas.

Le sommeil varie selon les individus

Le sommeil varie selon les individus, en fonction du patrimoine génétique mais aussi en fonction de l’âge.

Les mécanismes du sommeil

Recommandations du nombre d’heures de sommeil selon l’âge, par la National Sleep Fondation.

https://www.sleepfoundation.org/how-sleep-works/how-much-sleep-do-we-really-need

Pourquoi dormons-nous ?

Le rôle du sommeil reste assez mystérieux. Néanmoins il est crucial pour la croissance des enfants et la réparation cellulaire chez les adultes. En effet, l’hormone de croissance est sécrétée pendant le sommeil et permet le développement des muscles, des os et du cartilage.Il semble avoir un rôle important aussi pour le maintien du système immunitaire en bon fonctionnement. C’est pour cela que nous dormons lorsque nous souffrons d’infections ou d’inflammations.Enfin, le sommeil semble favoriser les apprentissages et consolider la mémoire. Ainsi, les réseaux neuronaux activés pendant un apprentissage se réactivent pendant le sommeil.

Les mécanismes du sommeil

Réhabiliter le sommeil

Le sommeil a longtemps été dévalorisé, considéré comme une perte de temps. Or c’est tout l’inverse ! Le sommeil contribue à notre santé, il est même vital pour le bon fonctionnement de nos capacités mentales et physiques. Alors dormons !

« Tired », Mina Arndt, circa 1908.

Les méfaits du manque de sommeil

Sources :GORDON Elisabeth, HEINZER Raphaël, HABA-RUBIO José, «Le sommeil», Planète Santé, 2016.ARNULF Isabelle, OUDIETTE Delphine, «Comment dormons-nous ?», Le Pommier, 2008.INSERM, «Sommeil : faire la lumière sur notre activité nocturne», 2017. URL : https://www.inserm.fr/dossier/sommeil/.SUNI Eric, «How Much Sleep Do We Really Need ?», Sleep Fondation, 2022. URL : https://www.sleepfoundation.org/how-sleep-works/how-much-sleep-do-we-really-need.

Il suffit de lister les méfaits d’un manque de sommeil pour se convaincre de son utilité : somnolence, inattention, mauvaise humeur, dépression, prise de poids, hypertension, maladies cardiovasculaires, etc. Des expériences sur des rats ont même montré que l’absence prolongée de sommeil cause la mort de l’individu.

Les rêves

Les rêves apparaissent à tous les stades du sommeil, mais c’est au cours du sommeil paradoxal que nous rêvons le plus.

Leur contenu

Leur rôle

Lors du sommeil paradoxal, l’activité cérébrale est très active mais le corps est totalement relâché. Le cortex supérieur donne l’ordre au corps de bouger mais la moelle épinière bloque la commande motrice et empêche l’extériorisation des rêves.

Source : ARNULF Isabelle, «Comment rêvons-nous ?», Le pommier, 2004.

Le contenu des rêves

Les rêves intègrent des évènements très récents. Les deux tiers sont des résidus de la journée écoulée et le tiers restant comprend des résidus des deux derniers jours.

Pendant le sommeil paradoxal, les régions qui gèrent les émotions et la mémoire (régions limbiques) sont très actives.Les régions qui traitent les perceptions auditives et visuelles (régions temporales et occipitales secondaires) sont aussi très actives.Dans le même temps, les régions du raisonnement sont très peu actives (cortex préfrontal).C’est pourquoi nos rêves paraissent incohérents tout en ayant un contenu émotionnel important et un contenu sensoriel essentiellement auditif et visuel.

Des expériences tendent à montrer que les apprentissages récents seraient répétés sous forme brute en sommeil léger, et sous forme élaborée en sommeil paradoxal.

Les rêves

Le système limbique. "Limbic system", par DataBase Center for Life Science (DBCLS). (CC BY 4.0) via Wikimedia Commons

Les lobes du cerveau. Bleu : lobe frontal, vert : lobe temporal, rose : lobe occipital, jaune : lobe pariétal.

Le rôle des rêves

Le rôle des rêves reste très incertain et fait l’objet de nombreuses hypothèses.Pour Freud et les psychanalystes, les rêves seraient l’expression de notre inconscient. Pour Michel Jouvet, il servirait à reconsolider notre individualité. Pour certains, ils serviraient à réguler nos émotions. Pour d’autres, ils seraient le fruit de nos pensées, exprimées selon les circuits neuronaux disponibles.Pour d’autres encore, ils ne serviraient à rien !Néanmoins, les études menées montrent que les rêves seraient surtout important dans les processus de mémorisation et d’apprentissage.

Les rêves

Les rêves seraient surtout important dans les processus de mémorisation et d’apprentissage.

Avant l’ère industrielle, la norme en matière de sommeil était le sommeil biphasique, c’est‑à‑dire un sommeil scindé en deux temps.

Histoire : le sommeil biphasique

Un historien américain, Roger Ekirch, a découvert dans les années 1990, qu'autrefois, les gens dormaient une première fois entre 21h et minuit, puis une seconde fois entre 1h et 6h du matin.De nombreux textes juridiques ou fictionnels font ainsi référence à un « premier sommeil » et à un « second sommeil ». On les retrouve par exemple chez des auteurs antiques tels qu’Homère, Plutarque et Tite-Live, ou de la Renaissance tel qu’Érasme.

Pourquoi le sommeil est-il devenu continu ?

Le sommeil continue-t-il à évoluer ?

Sources :EKIRCH Roger, «La Grande transformation du sommeil», Éditions Amsterdam, 2021.MAGNAVAL Alexis «Dormir en deux fois dans la nuit : la tradition perdue du sommeil biphasique», Radio France. URL : https://www.radiofrance.fr/franceculture/dormir-en-deux-fois-dans-la-nuit-la-tradition-perdue-du-sommeil-biphasique-2925350.

Pourquoi le sommeil est-il devenu continu ?

Le sommeil biphasique a peu à peu laissé la place à une nuit en continu au cours du XIXe siècle.D’une part, la révolution industrielle a induit un autre rapport au temps (importance de la ponctualité, de l’efficacité). D’autre part, l’éclairage artificiel a permis l’allongement de la durée de luminosité. L’heure du coucher a progressivement été retardée,notamment au profit des loisirs alors en plein essor, et l’éveil nocturne a disparu.

Un allumeur de réverbère à Londres vers 1900.

Histoire : le sommeil biphasique

Une étude menée aux États-Unis dans les années 1990 a par ailleurs montré que des individus privés d’éclairage naturel retrouvent un sommeil biphasique au bout de trois semaines.

Le sommeil continue-t-il à évoluer ?

Ces dernières années, toutes les études montrent que le temps de sommeil diminue, et qu’il perd quelques minutes décennie après décennie. Souvent considéré comme du temps perdu, il est progressivement grignoté par les nombreuses sollicitations proposées par la société de consommation et les appareils connectés. Ainsi le sommeil est en constante évolution sous l’influence des modes de vie.

Histoire : le sommeil biphasique

Les maladies du sommeil

Trouble du sommeil chez l'enfant & l'adolescent

Le syndrome des jambes sans repos

L'insomnie

La narcolepsie

L'apnée du sommeil

Les maladies du sommeil

L'insomnie

Lorsque l’insomnie dure pendant une période prolongée, plus de trois fois par semaine, elle est considérée comme chronique.

Mécanismes & Traitements

L’insomnie est provoquée le plus souvent par des facteurs psychologiques comme l’anxiété. Des études sur la prévention du vieillissement ont montré que la pathologie du sommeil de par sa fréquence avait un retentissement sur la mortalité. Ces travaux ont permis de comprendre également le lien entre plainte de sommeil et plainte de mémoire mais aussi de souligner l’importance de la prise en charge de la plainte du sommeil et du traitement adapté de celle-ci.

Source : CRAWFORD ACHOUR Emilie, "Le sommeil physiologique et pathologique du sujet âgé : Impact sur la qualité du vieillissement et le vieillissement cognitif", sous la direction de ROCHE Frédéric, Université Jean Monnet, 2013. URL : https://theses.hal.science/tel-00994945

Les maladies du sommeil

Les mécanismes

Le travail du thérapeute consiste à dédramatiser le fait que le patient dort mal et lui faire comprendre que plus il redoute le moment de se coucher, plus il aura du mal à dormir.Le praticien va alors utiliser des méthodes d’analyses fonctionnelles : établir de quel type d’insomnie souffre son patient puis des liens entre ses émotions, ses capacités et ses comportements.Ces analyses fonctionnelles se déroulent en plusieurs consultations pour atteindre l’objectif de guérison.

Dans le mécanisme du sommeil tout est une question de pression entre l’éveil et le sommeil. La pression d’éveil est supérieure à la pression de sommeil comme deux forces qui s’opposent.L’hyperéveil est à 100% après plusieurs nuits sans sommeil, la personne insomniaque redoute alors le moment d’aller se coucher. Impossible de s’endormir pour elle car le stress réduit la pression du sommeil à 0%.

Les traitements

L'insomnie

Les maladies du sommeil

La narcolepsie

La narcolepsie se caractérise par des phases de sommeil pendant la journée ou des insomnies nocturnes.

Symptômes&Mécanismes & Traitements

Elle est une maladie neurologique rare qui serait due à une attaque du système neurologique conduisant à la dégénérescence des neurones de l’éveil.

Source : BARATEAU Lucie, "Déficience en orexine, hypocrétine chez l’homme : Conséquences et pathophysiologie, la Narcolepsie de Type 1 comme modèle expérimental", Sous la direction de DAUVILLIERS Yves, Université de Montpellier, 2019.

Les maladies du sommeil

Les mécanismes

La perte des neurones à ORX est irréversible, mais des thérapies immunomodulatrices pourraient prévenir cette destruction.

Les envies de dormir sont irrésistibles et incontrôlables et peuvent se produire plusieurs fois par jour et durent environ 10 à 20 minutes. Les symptômes sont très handicapants pour la vie sociale, car ils surviennent à n'importe quel moment de la journée, pendant un repas ou en plein milieu d’une conversation.Les narcoleptiques ont un sommeil nocturne perturbé, ils s’endorment durant la phase de sommeil paradoxal.

Les traitements

Les symptômes

Les orexine-A(ORX) ou-B hypocrétines sont des neurotransmetteurs localisés au niveau de l’hypothalamus, découverts il y a une vingtaine d’années. La destruction sélective de ces neurones conduit à la narcolepsie.L’ORX joue un rôle important dans la régulation de la veille et du sommeil.

La narcolepsie

Les maladies du sommeil

L'apnée du sommeil

Le syndrome d’apnée du sommeil (SAS) est une interruption complète (apnée) ou partielle (hypopnée) du flux respiratoire pendant le sommeil.

Symptômes & Traitements

L’apnée est due à un rétrécissement anatomique du pharynx. Cette interruption de la respiration a des conséquences cardiovasculaires ainsi que sur les efforts respiratoires augmentés.

Source : LE BRIS Hervé, "Syndrome d’apnées du sommeil des sujets acromégales : synthèse et étude clinique", sous la direction de ANDRIEU-GUITRANCOURT Jerôme, Université de Rouen Normandie, 1992.

Les maladies du sommeil

La première étape consiste à améliorer son hygiène de vie par des règles diététiques : manger moins gras, éviter l’alcool le soir, faire une activité physique régulière. Ces modifications peuvent aider à améliorer certaines des conséquences de l’apnée.Mais l’application d’une pression positive continue (PPC) reste le traitement le plus efficace : le patient doit porter une attelle pneumatique pendant la nuit. Cette thérapie est reconnue depuis de nombreuses années dans le traitement de l’apnée du sommeil. Le traitement (PPC) permet de maintenir les voies aériennes supérieures ouvertes et de normaliser le sommeil.

Les signes cliniques sont multiples, la principale manifestation est une somnolence liée à la perturbation du sommeil par de nombreux micro-réveils, maux de tête au réveil, trouble de l’humeur, insuffisance cardiaque. L’entourage joue alors un rôle important pour alerter la personne apnéique sur ses symptômes souvent sous-estimés.

Les traitements

Les symptômes

L'apnée du sommeil

Les maladies du sommeil

Le syndrome des jambes sans repos

Actuellement cette pathologie est mieux connue, mais reste encore sous-diagnostiquée du fait que les malades ont des difficultés à exprimer leurs symptômes.

Symptômes&Diagnostic & Traitements

Ce syndrome se traduit par des mouvements des membres à l’éveil et souvent au cours du sommeil.

Source : LÉGER Damien, VECCHIERINI Marie-Françoise, LÉGER Jean-Marc, "De l’insomnie au syndrome des jambes sans repos", La Presse Médicale, 2010 n°39(5), p. 554 555. DOIO : 10.1016/j.lpm.2010.02.037. URL : https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0755498210001600?via%3Dihub

Les maladies du sommeil

Le diagnostic

Le traitement repose sur la détection d’une possible cause responsable du SJSR. Par exemple le patient peut avoir une carence en fer : une correction s’imposera. Il est possible d’avoir recours à des traitements pharmacologiques spécifiques. On peut aussi utiliser certains antiépileptiques.

Les nombreuses répercutions diurnes néfastes du SJSR sont : troubles du comportement avec hyperactivité ou au contraire fatigue et asthénie, troubles cognitifs, troubles de l’humeur et baisse de la qualité de vie.

Les traitements

Les symptômes

L’enregistrement du sommeil et un test d’immobilisation suggérée aident à poser le diagnostic. Un consensus international revu en 2023 a établi la liste des 4 signes cliniques qui, associés, permettent de porter un diagnostic de SJSR.

1 Un besoin de bouger les membres inférieurs associé fréquemment à des sensations de fourmillements. 2 Les sensations sont aggravées en position assise ou allongée. 3 Le patient est soulagé par l’exécution du mouvement tel que la marche ou l’étirement . 4 Les symptômes sont plus fréquents la nuit.

Le syndrome des jambes sans repos

Hypnogramme d’un sommeil normal (en bleu) et celui d’un patient atteint du syndrome des jambes sans repos (en rouge). Par Markus Mueller via Wikimedia Commons (CC BY-SA 3.0)

Les maladies du sommeil

Trouble du sommeil chez l'enfant et l'adolescent

Les troubles du sommeil de l’enfant ont des conséquences sur les apprentissages scolaires et provoquent aussi des troubles d’attention qui peuvent engendrer des accidents.Presque toutes les formes de maladies du sommeil sont représentées : Insomnies, Hypersomnie, Parasomnies.

Symptômes&Troubles du comportement et syndrome d'hyperactivité

Près de 30 % des enfants et des adolescents sont affectés par des troubles du sommeil.

Source : PICARD Alain, « Trouble du sommeil chez l’enfant et l’adolescent. Descriptions des troubles, conséquences sur les apprentissages », La lettre de l’enfance et de l’adolescence, 2008/1 (n° 71), p. 53-62. DOI : 10.3917/lett.071.0053. URL : https://www.cairn.info/revue-lettre-de-l-enfance-et-de-l-adolescence-2008-1-page-53.htm

Les maladies du sommeil

« Dans une étude en 2001, Smedje montrait que des troubles du comportement toucheraient 36 % des enfants présentant des troubles du sommeil » Les comportements d’irritabilité ou des signes dépressifs seraient associés aux difficultés d’endormissement et à un manque de sommeil. L’hyperactivité serait associée à un sommeil désorganisé. On trouve aussi ce trouble du sommeil et d’hyperactivité chez des enfants épileptiques.

Troubles du comportement et de l'hyperactivité

Les symptômes

Les insomnies

L'hypersomnie

Les parasomnies

chez l'enfant et l'adolescent

Les troubles se traduisent par des difficultés d’endormissement de plus de 30 minutes, des réveils nocturnes ou des réveils précoces.

L’hypersomnie correspond à des périodes de sommeil de 14 à 16 heures par jour, sans qu’on en connaisse véritablement les causes.

Ce sont des manifestations qui se déroulent pendant le sommeil comme les cauchemars, les terreurs, le somnambulisme.

Source : Picard, A. (2008). Trouble du sommeil chez l’enfant et l’adolescent. Descriptions des troubles, conséquences sur les apprentissages. La lettre de l’enfance et de l’adolescence, 71(1), 53 62. https://doi.org/10.3917/lett.071.0053

Quiz

Les mécanismes

du sommeil

Question 1/5

Un cycle de sommeil est composé de combien de phases ?

3

2

5

Réponse 1/5

Un cycle de sommeil comprend le sommeil lent léger, le sommeil lent profond puis le sommeil paradoxal.

Question 2/5

Quel sommeil est le plus réparateur ?

Le sommeil lent léger

Le sommeil paradoxal

Le sommeil lent profond

Réponse 2/5

Le sommeil lent profond, qui se caractérise par une activité cérébrale lente, est plus réparateur et ne survient que dans les deux à trois premiers cycles de sommeil, soit avant 2 heures du matin pour un coucher avant minuit.

Question 3/5

Combien de cycles contient une nuit de 8h ?

5

3

7

Réponse 3/5

Un cycle de sommeil dure en moyenne 1h30, et une nuit moyenne pour un adulte est d'environ 8h soit 5 cycles.

Question 4/5

On se réveille plusieurs fois dans la nuit sans en avoir conscience.

Faux

Vrai

Réponse 4/5

Notre sommeil est entrecoupé de micro-réveils, qui durent moins de 5 minutes, trop courts pour qu'on s'en souvienne.

Question 5/5

Dormir entre deux révisions permet de retenir mieux et plus longtemps.

Faux

Vrai

Réponse 5/5

Le sommeil permet de favoriser les apprentissages et de consolider la mémoire. Une étude française sur des étudiants conforte cette affirmation.

À chacun

son sommeil

Quiz

Question 1/5

Certaines personnes n’ont besoin que de très peu de sommeil pour se maintenir en forme.

Faux

Vrai

Réponse 1/5

Certaines personnes peuvent se contenter de nuits courtes. Cette aptitude serait due à une mutation génétique. Chez ces petits dormeurs les phases de sommeil léger seraient très courtes.

Question 2/5

Combien de temps un nouveau-né doit-il dormir par jour ?

Entre 17 et 19 heures

Entre 14 et 17 heures

Entre 19 et 20 heures

Réponse 2/5

C'est la durée de sommeil recommandée par la National Sleep Fondation, la Fondation Nationale du Sommeil américaine.

Question 3/5

Certains animaux dorment avec un demi-cerveau éveillé.

Faux

Vrai

Réponse 3/5

Ce phénomène existe chez les mammifères marins, les oiseaux et certains reptiles. Son but est notamment de rester en alerte en cas de danger.

Question 4/5

Qu'ont les gros rêveurs en plus ?

Des micro-réveils pendant le sommeil

Du sommeil paradoxal

Des cycles de sommeil pendant une nuit

Réponse 4/5

Il s'agit plus précisément de ceux qui se souviennent le plus de leurs rêves.

Question 5/5

Quel trouble du sommeil est le plus répandu ?

Insomnie chronique

Syndrome des jambes sans repos

Apnée du sommeil

Réponse 5/5

Insomnie chronique 16 % ; apnée du sommeil 5% des adultes ; syndrome des jambes sans repos 8%.

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