Alors que la culture et les technologies humaines ont indubitablement contribué au besoin de canaliser davantage de ressources vers le développement cérébral chez les humains, il semble également que de grands cerveaux et un développement prolongé soient nécessaires pour réussir dans des sociétés complexes. Dunbar (1998) a montré que l'association entre le volume néocortical et la taille du groupe social chez les primates est très importante (Pearson r = 0,76). Lui (et beaucoup d'autres neuroscientifiques distingués) a articulé «l'hypothèse du cerveau social» qui stipule que nous avons développé de grands cerveaux en raison des exigences sociales auxquelles nous sommes confrontés chaque jour. Les primates ont des volumes néocorticaux plus importants que prévu (taille donnée) parce qu'ils doivent composer avec les complexités de la vie de groupe ou de la vie sociale. Étant donné le volume néocortical chez les humains, Dunbar a théorisé que le réseau social humain moyen devrait être d'environ 150 individus. Les preuves ethnographiques et sociales soutiennent cette prédiction. Par exemple, c'est la taille typique d'un groupe de chasseurs-cueilleurs; d'une entreprise dans une organisation militaire, d'un réseau personnel (nombre de personnes qu'une personne connaît directement); d'une congrégation d'église; d'une petite entreprise et ainsi de suite. Au sein de ce vaste réseau personnel, il existe des sous-groupes hiérarchisés; alliances, coalitions et cliques, etc., qui reflètent des degrés divers de familiarité avec l'individu au centre du réseau.
Considérons les demandes cognitives qu'un tel réseau organisé hiérarchiquement place sur les individus. Les sociétés humaines réussissent dans la mesure où les problèmes peuvent être résolus en coopération. La coopération est basée sur la confiance et la confiance ne peut être acquise au fil du temps et après de nombreuses interactions sociales ont eu lieu entre les parties concernées. Ces interactions sociales doivent être rappelées, archivées et rappelées à plusieurs reprises lors de l'évaluation de la fiabilité actuelle de son partenaire potentiel dans une entreprise. Le maintien de la stabilité des relations au fil du temps nécessite une renégociation constante des termes de l'accord de coopération. Les gens sont capables de tromper et, par conséquent, cette capacité doit être prise en compte lorsque l'on soupèse des preuves de fiabilité. Il exige que les individus apprennent à lire les intentions ou les esprits des autres dans le groupe afin de gérer les conflits; anticiper les mouvements stratégiques de l'autre et réparer les relations tendues et ainsi de suite.
La capacité d'apprécier qu'un autre individu a un esprit comme le sien, capable de coopération mais aussi de tromperie, est appelée la «théorie de l'esprit» ou capacité de ToM. Dunbar souligne que cette capacité implique plusieurs couches de complexité cognitive. Le TdM de premier ordre implique la connaissance de ses propres états mentaux («Je crois que …»). L'intentionnalité de second ordre ou le TdM implique la connaissance des états mentaux d'une autre personne («Je crois que vous comprenez cela …»). L'intentionnalité du troisième ordre implique une réflexion individuelle sur ce que B pense de la pensée de A («Je pense que vous pensez que nous allons …») etc. La plupart des chercheurs qui travaillent dans le domaine de la cognition sociale pensent que les êtres humains sont capable de peut-être 4-5 ordres d'intentionnalité mais pas plus. Les demandes de calcul sur le cerveau pour ce type de cognition sociale doivent être considérables.
Les zones du cerveau qui traitent ces demandes de calcul autour de la cognition sociale ont été identifiées comme le «réseau du cerveau social». L'amygdale est importante pour l'évaluation des émotions de soi et des autres, particulièrement les émotions négatives. Le gyrus fusiforme supporte la reconnaissance rapide et le traitement des visages. Le visage, bien sûr, est crucial pour les interactions sociales car il émet toutes sortes de signaux concernant les intentions et les émotions de l'individu. Les régions préfrontales ventromédiales et dorsomédiales sont connues pour soutenir le traitement des informations liées à l'individu ainsi que la compréhension des états mentaux des autres (c.-à-d. Les tâches de ToM). La région frontopolaire (BA 10) met en évidence une structure complexe unique chez l'homme et est l'une des régions les plus récentes du cerveau chez les primates. Il est impliqué dans le multitâche, la mémoire de travail et la ramification cognitive et peut donc supporter le traitement des ordres d'intentionnalité de 3ème et 4ème etc. Le sulcus temporal supérieur contient des neurones miroirs qui supportent des comportements d'imitation sociale et possiblement une empathie émotionnelle. La jonction temporo-pariétale supporte les tâches ToM et le traitement du langage. L'insula soutient des réponses empathiques aussi bien que des émotions morales et le precuneus est impliqué dans une gamme d'activités allant de la simulation mentale à la conscience de soi. Enfin l'hippocampe est impliqué dans les fonctions de mémoire. Ce sont les structures majeures impliquées dans la cognition sociale mais il y a aussi d'autres régions qui sont parfois incluses dans le cerveau social et parfois non-régions comme le striatum ventral et les tracés de récompense dopaminergiques méso-corticaux et ainsi de suite.
Ce réseau de «cerveau social» gère tout le travail de réflexion et émotionnel que nous devons faire pour suivre et réguler nos interactions avec les autres. Ces structures cérébrales interconnectées nous permettent de traiter quotidiennement, de manière plus ou moins experte, de grandes quantités d'informations sociales stratégiques essentielles à notre bien-être et au bien-être de nos proches. Il n'est pas étonnant qu'un réseau de structures interconnectées se spécialise dans le traitement de toutes ces informations sociales. Qu'est-ce que tout cela a à voir avec le sommeil?
Je propose que le cerveau endormi implique uniquement ce réseau de cerveau social – ou fonctionne préférentiellement pour entretenir et réparer ce réseau particulier. NREM met hors service le cerveau social pour la réparation et la maintenance, puis le sommeil paradoxal reconnecte ses structures clés et le réactivent à temps pour la vie de veille. Le sommeil facilite évidemment la réparation et le maintien d'autres réseaux et régions cérébraux, mais je soutiens qu'il est particulièrement important pour le fonctionnement du cerveau social.
Deux décennies d'études de neuro-imagerie du cerveau endormi ont suggéré qu'en gros, l'ensemble des structures composant le cerveau social est progressivement déconnecté après le début du sommeil et durant le sommeil NREM (essentiellement la première moitié de la nuit) puis progressivement remis ensemble ou rebranchés et réactivés au cours de chaque épisode subséquent de REM jusqu'à ce qu'il revienne complètement en ligne après le réveil (voir la liste des références, notamment Dang Vu et al., 2005, Maquet 2000, Maquet et al., 2005, Muzur et al., 2002).
Les structures cérébrales telles que le cortex préfrontal dorsolatéral qui aident à réguler les structures dans le cerveau social sont les premières qui sont mises hors ligne pendant le sommeil et ensuite les structures du cerveau social lui-même sont fermées de façon fragmentaire avec chaque épisode progressif de NREM (Sommeil lent, N1, N2 et N3). Par exemple, dans le premier épisode NREM de la nuit, il y a une plus grande activité des ondes lentes (SWA) delta dans les régions frontales que pariétales et occipitales (Werth et al., 1996, 1997, Werth et al. 1996). La synchronisation de l'activité des ondes lentes se propage ensuite progressivement vers les zones corticales postérieures. Pendant ce temps, les ondes delta se propagent à travers les nœuds sous-corticaux du réseau social du cerveau alors que le sommeil NREM progresse dans la première moitié de la nuit.
La désactivation progressive du cerveau dans le sommeil NREM est centrée sur les régions du réseau cérébral social incluant le cortex préfrontal médial, les zones médiales antérieures dans BA 9 et 10, les cortex orbitofrontaux (BA 11) incluant le prosencéphale basal orbitaire caudal, le cingulum antérieur (BA24), insula antérieure bilatérale, prosencéphale basal / hypothalamus antérieur, putamen bilatéral et précunéus gauche (Dang Vu et al., 2005, Kaufmann et al., 2006).
Toute cette désactivation des sites cérébraux est inversée avec l'apparition de REM pendant la seconde moitié de la nuit. Le REM implique la reconnexion et l'activation d'une large bande de régions médiane et limbique et paralimbique incluant notamment le cortex préfrontal ventromédian et d'autres nœuds clés du réseau social cérébral (voir revue des études de neuroimagerie REM dans les références Dang Vu et Maquet et al ci-dessous). ).
Si cette spéculation est correcte, nous avons le fait remarquable que le sommeil implique la désactivation, la déconnexion / démantèlement des structures cérébrales sociales pendant les phases NREM de la première moitié de la nuit puis la réactivation et la reconnexion de ces structures pendant les phases REM dans la dernière moitié de la nuit. Il est vraisemblable que cette désassemblage et cette réassemblage de la connectivité entre les noeuds du réseau social du cerveau servent le but fonctionnel de traiter efficacement les informations sociales d'importance vitale acquises pendant la journée, mais non traitées ou non évaluées. Si ce scénario est même partiellement correct, alors le sommeil n'est pas seulement important pour la réparation corporelle, ou la réparation du cerveau ou les fonctions de la mémoire en général – il est d'une importance vitale pour la cognition sociale en particulier.
