• Les divers stades du sommeil. (4)

               Nous passons environ le tiers de notre vie à dormir. Moi qui ai 86 ans, j'ai donc passé 29 ans à dormir ! Le sommeil fait partie de la vie de tous les vertébrés supérieurs. Sa suppression sur une période prolongée a des effets dramatiques sur l'équilibre physiologique de l'organisme. A l'extrême, on perd la raison et on meurt. Bref, dormir est presque aussi important que se nourrir ou respirer.

                Vous avez peut être appris en SVT que, dans les années  1950, les chercheurs ont constaté que le sommeil est loin d'être un phénomène unitaire, passif et dont la seule  finalité serait la récupération. (Voir aussi mon article précédent du 17 juin 2017).
               L'électroencéphalogramme de sujets dormant des nuits complètes révèle une alternance des différents stades de sommeil (quatre stades de niveaux différents) selon des cycles très réguliers. (voir la figure ci-dessous).

                Chaque soir, autour de la même heure, une sensation  de fatigue, de manque de concentration ou de froid nous incite à aller  nous coucher. Si nous allons au lit à ce moment, l'endormissement  est généralement rapide, soit moins de 10 minutes. 

                Nous descendons alors tous les stades du sommeil léger, du  stade 1, au stade 3 profond. Puis, le sommeil  redevient lent pour quelques minutes et soudainement survient une première courte période de sommeil  paradoxal de 5 à 10 minutes. Ceci termine le premier  cycle de notre nuit de sommeil. Selon les individus, de 80 à 120 se sont alors écoulées  depuis l’endormissement.
               Une nuit complète représente l'enchaînement de 4, 5 ou parfois 6 cycles de ce genre. À la fin de la période de sommeil paradoxal qui clôt chacun de ces cycles survient un moment où l'éveil est très facile et où l'on se réveille d'ailleurs très souvent.    
               Puis, on enchaîne avec un nouveau cycle. Durant le sommeil léger ou paradoxal, de brefs réveils de quelques secondes peuvents se produire. Nous ne gardons alors aucun souvenir de ces brefs éveils, qui durent généralement moins de trois minutes, et nous en profitons souvent simplement pour changer de position.
               Mais si vous réfléchissez trop à cet instant, si votre cerveau est trop stimulé, cela peut prendre plusieurs dizaines de minutes, voire un cycle complet avant que vous ne vous endormiez à nouveau. Ces éveils sont plus longs et plus fréquents après les deux premiers cycles de sommeil; le sommeil profond devient plus rare et le sommeil paradoxal plus long, la durée des périodes de sommeil paradoxal pouvant alors atteindre jusqu'à 30 à 50  minutes. Une période de sommeil léger + lent d'au moins 30 minutes semble toutefois nécessaire entre les périodes  de sommeil paradoxal, même en fin de nuit. 

               Si on analyse les caractéristiques de ces types de sommeil et de l'éveil, on note d'importantes  différences physiologiques un peu partout dans l’organisme.

                D’abord au plan des signaux électriques (schéma ci-dessous) : les ondes lentes et de grande amplitudes du sommeil profond sont très caractéristiques et les électroencéphalogrammes de l’éveil et du sommeil paradoxal se ressemblent.

               Si on examine les parties du cerveau impliquées par les ondes lentes, on constate qu’il s’agit principalement des zones concernée par la mémoire : gyrus préfrontal médian, hippocampe, précunéus et gyrus cingulaire postérieur pour les images mentales, cervelet pour la mémoire procédurale, et le pont cérébral concernant l’état de vigilance.

              Pour les bouffées d’activité des « fuseaux », il s’agit aussi des zones concernant la mémoire, mais aussi le thalamus, l’insula et le cortex sensitif, qui correspondent aux interprétations des sensations;
               Les rythmes lents de l'électroencéphalogramme (ou EEG) durant les premiers stades de sommeil indiquent que le cerveau semble au repos. Les muscles sont plus relâchés, et les rares mouvements ne servent qu'à ajuster la position du corps. Le métabolisme général de l'organisme diminue : température, consommation d'énergie, fréquence cardiaque, respiration, fonction rénale, tout cela ralentit conformément à la prépondérance du système parasympathique durant cette phase du sommeil.

               Le sommeil paradoxal est très différent : le schéma ci-dessous indique les centres dont l’activité augmente et ceux ou elle diminue, par rapport à l’éveil.


               Les centres dont l’activité augmente sont ceux concernés par les émotions et le traitement des images visuelles, Ceux qui sont inhibés sont le cortex préfrontal, les centres moteurs et le cortex pariétal associatif des différentes sensations. 
               
    Durant l'éveil, les sensations sont vives et proviennent de l'environnement extérieur. Elles sont également vives durant le sommeil paradoxal, mais générées intérieurement (images mentales). Quant au sommeil lent ou profond, les sensations sont absentes ou très atténuées.

               Quand on est éveillé, l'activité motrice est volontaire et  pratiquement continue. Durant le sommeil lent, elle est occasionnelle  et involontaire. Et lors du sommeil paradoxal, elle est inexistante  (sauf pour les mouvements oculaires rapides). En réalité,  les mouvements sont commandés par le cerveau mais  sont bloqués et non réalisés, d'où une  atonie musculaire généralisée.
               Pendant le sommeil paradoxal,la consommation d'oxygène du cerveau, qui reflète sa consommation d'énergie, est très élevée, et même supérieure à celle du même cerveau éveillé qui réfléchit à un problème cognitif complexe.
               La température interne  du corps n'est plus bien régulée et tend à glisser  vers la température de la pièce.
               Il y a perte presque totale de tonus musculaire et nous sommes littéralement paralysés durant nos rêves ! Nos muscles respiratoires et cardiaques assurent toutefois les « services essentiels vitaux» et nos muscles oculairesdemeurent actifs en produisant les fameux mouvements oculaires rapides.  
               Le contact avec le cortex préfrontal est coupé et nous n’avons pas conscience de toute cette activité.

                Dans les prochains articles, j'examinerai de façon détaillée ce qui se passe dans certains centres du cerveau, afin de pouvoir comprendre succinctement quelle est l'origine de nos rêves et donc leur signification et le rôle du sommeil dans la régénération de l’organisme et de la consolidation de la mémoire..

     

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