Alors qu'est-ce que le cerveau fait pendant le sommeil? Nous savons que le sommeil est nécessaire à la cognition, au contrôle du glucose, au poids, à la mémoire et même à la vie endormie. Mais qu'est-ce qui se passe vraiment là-bas?
Les couches d'informations qui contrôlent et renouvellent constamment le corps humain sont étonnamment complexes. Une des théories les plus utiles pour expliquer comment a été développé par Giulio Tononi et Carla Cirelli, deux personnes brillantes qui ont quitté Turin pour travailler à l'Université du Wisconsin-Madison depuis 2003. Leur hypothèse de l'homéostasie synaptique soutient que l'apprentissage est nécessaire pour la vie. difficile et biologiquement coûteux. Que pendant nos heures de veille, les connexions synaptiques entre les cellules du cerveau, alimentées par une potentialisation à long terme, deviennent plus serrées, plus fortes et plus grandes. Si grand, qu'ils ont besoin d'élagage et de réinitialisation s'ils continuent à travailler.
Et c'est en partie le travail du sommeil. Les grosses connexions de cellules nerveuses sont refaites, brisées et réformées, élaguées et réorganisées. Les grosses synapses du jour deviennent les minces synapses de l'aube.
Accompli par le biais du sommeil.
Il y a eu beaucoup d'études sur cette hypothèse chez les animaux. Tononi et Cirelli ont travaillé pendant de nombreuses années du modèle moléculaire au modèle mammifère complet, y compris des EEG innovants qui promettent d'aller bien au-delà des formats standards d'aujourd'hui. Mais le travail a surtout été fait chez les animaux. Et les gens?
Sleepless à Fribourg
Un groupe dirigé par Christoph Nissen à l'Université de Fribourg (Allemagne) a décidé d'essayer. Vous ne pouvez pas faire aux gens ce que vous faites aux rats et aux souris. Des solutions scientifiques plus indirectes et créatives sont nécessaires.
Les chercheurs ont donc pris un groupe de jeunes et leur ont donné une stimulation magnétique transcrânienne (TCMS ou TMS), une technique remarquablement utile et de plus en plus spécifique, pour stimuler des parties de leur cerveau. Puis ils les ont gardés toute la nuit. D'autres techniques de stimulation électrique ont été utilisées pour tester la mémoire.
Étonnamment, après la privation de sommeil, la SMTC provoquait plus facilement des contractions musculaires spécifiques que lorsque les gens dormaient une nuit complète. Leurs cerveaux sont restés «fortement stimulés», ce qui a facilité le saut des muscles.
Ce ne sont pas seulement les muscles qui changent. Les gens sont beaucoup plus enclins à prendre des décisions plus chaotiques et impulsives lorsqu'ils sont privés de sommeil. Comme une grande partie de la population est régulièrement privée de sommeil, c'est un gros problème.
L'autre partie de l'expérience, vérifiant les stimuli qui conduisent normalement à la formation de la mémoire, a montré les effets délétères attendus de la perte de sommeil. Alors qu'est-ce que cette compréhension de la réinitialisation du cerveau pendant le sommeil signifie pour le reste d'entre nous?
Les secrets de la privation de sommeil
La privation de sommeil n'est pas nécessairement mauvaise. Depuis de nombreuses années, les chercheurs savent que la privation de sommeil rend les personnes déprimées moins déprimées.
Les effets sont souvent remarquables. Dans une nuit de privation de sommeil, les patients peuvent sembler meilleurs en groupe qu'après des mois d'antidépresseurs ou de thérapie cognitivo-comportementale.
C'est ce qui a excité Nissen. Si vous pouvez si rapidement réinitialiser le cerveau avec la perte de sommeil, ne peut-il y avoir un moyen de le faire sans garder les gens toute la nuit?
D'un point de vue thérapeutique, il vaut mieux être un moyen. La privation de sommeil peut rivaliser avec la kétamine maintenant annoncée pour rendre les personnes fortement déprimées moins déprimées. Mais il y a un obstacle critique. Que les personnes déprimées dorment juste quelques minutes, et toute l'amélioration antidépressive disparaît. Très rapidement, les patients perdent tous leurs gains. Et ils devront dormir un jour. Donc, de nouvelles approches sont nécessaires.
Les prochains mouvements
Il a été long d'enseigner aux chercheurs que le corps est un système d'information ou un système de systèmes qui se renouvelle continuellement. Que la santé soit le résultat du corps qui se refait rapidement et élégamment, plutôt que de «tomber en panne», est encore difficile à accepter pour les chercheurs. Les cliniciens, pétrifiés par l'homéostasie et les soins médicaux qui sont massivement attachés aux nombres définissant les états homéostatiques, ont particulièrement du mal à voir le corps comme constamment refait sans cesse. La dichotomie binaire de la santé et de la maladie, normale et anormale, est beaucoup plus facile à accepter pour les cliniciens. Une pression artérielle de 131/81 est l'hypertension. Une pression artérielle de 130/80 est normale. Que la pression artérielle se déplace normalement de 15% au cours de la journée de 24 heures est un concept trop difficile à assimiler pour beaucoup.
Le public a encore plus de difficultés.
Mais les choses changent. La vision du sommeil de Tononi fait que notre «compréhension» actuelle des cinq étapes du sommeil est absolument primitive. Différentes parties du cerveau remplissent des fonctions différentes chaque seconde, ce qui rend l'ensemble du spectacle tout le temps.
Et c'est vrai pendant le réveil et le sommeil. Il s'avère que la maladie est un échec de la régénération, plutôt qu'un résultat de la dégénérescence. Le sommeil réinitialise le cerveau et tous les autres organes, de sorte que certaines fonctions régénératrices très spécifiques peuvent s'installer. Cette information est le véritable substrat des gènes et de la biologie. Les espèces et leurs organismes survivent seulement en apprenant constamment, en se mettant à jour et en se renouvelant pour faire face à un environnement constamment mis à jour, renouvelé et changé.
Le sommeil fait partie de ce processus, même s'il est important. Mais seulement une partie.
