NOS DIFFÉRENTS SOMMEILS

Et pourtant, les scientifiques ne savent pas encore exactement pourquoi nous dormons ! Cela peut sembler incroyable, mais malgré nos connaissances de plus en plus approfondies sur les mécanismes qui font que chaque nuit le sommeil l’emporte sur l’éveil, très peu de certitudes existent au niveau du rôle du sommeil (voir capsule outil à gauche).

D’un point de vue purement opérationnel, on peut définir le sommeil comme un état réversible d’interactions sensorielles et motrices réduites avec l’environnement. Le coma (voir l’encadré) et l’anesthésie, qui ne sont pas immédiatement réversibles, sont donc des états distincts du sommeil.

Grâce à l’utilisation de l’électroencéphalographe (voir capsule outil à gauche) dans les années 1950, les chercheurs constatent que le sommeil est loin d’être un phénomène unitaire, passif et dont la seule finalité serait la récupération. Au contraire une activité cérébrale particulière permet de distinguer entre le sommeil lent et le sommeil paradoxal. Par conséquent, si on analyse les caractéristiques de ces deux types de sommeil et de l’éveil, on note d’importantes différences physiologiques un peu partout dans l’organisme.

-  Le tracé de l’EEG est semblable pour l’éveil et le sommeil paradoxal avec sa faible amplitude et sa fréquence élevée. C’est le contraire pour le sommeil lent qui montre plutôt une grande amplitude et un rythme lent.

-  Durant l’éveil, les sensations sont vives et proviennent de l’environnement extérieur. Elles sont également vives durant les rêves du sommeil paradoxal, mais générées intérieurement cette fois-ci. Quant au sommeil lent, 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.

-  Les mouvements oculaires sont donc très fréquents à l’état de veille et durant les rêves, mais rares durant le sommeil lent.

-  La pensée, plutôt logique et progressive chez l’individu éveillé, devient répétitive avec l’apparition du sommeil lent et carrément illogique et étrange durant les rêves.

Le sommeil lent, qui peut être subdivisé en 4 stades distincts, semble correspondre à un état fait pour le 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.

Les rythmes lents de l’électroencéphalogramme (ou EEG) durant le sommeil lent indiquent que le cerveau semble également au repos. La grande synchronisation de l’activité neuronale qu’on y observe, résultat d'une activité autonome du thalamus plutôt que de son rôle de relais habituel, va dans le même sens, à savoir que la plus grande partie de l’information sensorielle n’atteint même pas le cortex durant cette phase.

Pas étonnant que les gens que l’on réveille durant le sommeil lent ne se souviennent que de vagues pensées et à de rares occasions de scènes oniriques détaillées. William Dement, un chercheur important sur le sommeil, parle d’un « cerveau fonctionnant au ralenti dans un corps mobile » pour résumer le sommeil lent.

À l’opposé, il définit le sommeil paradoxal comme l’état d’un « cerveau actif halluciné dans un corps paralysé ». Dement et ses collègues Eugene Aserinsky et Nathaniel Kleitman ont commencé, dès le milieu des années 1950, à réveiller des gens durant le sommeil paradoxal pour s’apercevoir que la grande majorité d’entre eux rapportait alors être en train de rêver. Et de fait, ils pouvaient détailler les événements du rêve, tantôt vraisemblables mais souvent ponctués de quelques bizarreries.

Le comportement du dormeur et les modifications physiologiques que subit son corps durant le rêve sont tout aussi singuliers. Il y a d’abord l’EEG dont la fréquence élevée et la faible amplitude évoque celui de l’éveil. Des mouvements rapides des yeux accompagnés de pointes ponto-géniculo-occipitales (PGO) sur le tracé de l’EEG sont aussi typiques du sommeil paradoxal. 90 à 95% des gens réveillés durant ce type de sommeil disent qu’ils étaient en train de rêver.

Durant 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. Et que dire de la perte presque totale de tonus musculaire qui survient durant le sommeil paradoxale et qui fait que nous sommes littéralement paralysés durant nos rêves ! Nos muscles respiratoires et cardiaques assurent toutefois les « services essentiels » et nos muscles oculaires (ainsi que les minuscules muscles de l’oreille interne) demeurent actifs en produisant les fameux mouvements oculaires rapides.

Durant le sommeil paradoxal, la température interne du corps n’est plus bien régulée et tend à glisser vers la température de la pièce, comme chez les reptiles. Comme le bébé humain passe énormément de temps en sommeil paradoxal, on doit éviter les accidents de chauffage dans la pièce où il dort car ceux-ci pourraient lui être préjudiciables.

De leur côté, les fréquences cardiaques et respiratoires augmentent durant le sommeil paradoxal, mais de manière irrégulière. Finalement, le pénis entre en érection et le clitoris se gorge de sang et ce, peu importe si le rêve a un contenu érotique ou pas. Ce phénomène permet d’ailleurs de distinguer entre une impuissance d’origine psychologique ou physiologique.

L’appareil d’enregistrement le plus couramment utilisé pour étudier le sommeil est l’électroencéphalographe (EEG) (voir capsule outil ci-bas). Cet appareil permet d’enregistrer le résultat de l’ensemble de l’activité des neurones corticaux à l’aide d’électrodes disposées en des emplacements standard du cuir chevelu. L’EEG a permis de distinguer l’éveil du sommeil, puis les 4 phases du sommeil lent (voir l'image ci-bas). Comme chez l’humain le tracé de l’EEG du sommeil paradoxal est très proche de celui du stade 1 du sommeil lent, deux autres appareils permettent de les distinguer sans équivoque : l’électromyographe (EMG), qui mesure le niveau de contraction musculaire et l’électrooculographie (EOG), qui enregistre les mouvements oculaires. L’EMG permet de détecter l’atonie musculaire associée au sommeil paradoxal et l’EOG d’enregistrer les mouvements oculaires rapides qui ont donné l’appellation de « REM sleep » (pour Rapid Eye Movement en anglais) à cet état particulier. Si particulier, en fait, que chez certains animaux le tracé de l’EEG du sommeil paradoxal est en tout point similaire à celui de l’éveil, d’où l’appellation de « sommeil paradoxal » donné par Michel Jouvet en 1959. Des tracés typiques obtenus avec ces différents appareils sont représentés ci-bas pour les différents niveaux de vigilance. Source : Appleton & Lange

LES CYCLES D'UNE NUIT

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 lent, du stade 1 plutôt léger au stade 4 très profond. Puis, le sommeil redevient léger 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 une heure et demie à deux heures se sont alors écoulées depuis l’endormissement.

(D'après Samara/Sommeil Primutam. Cradess)

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. 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 la personne est trop stimulée, cela peut prendre un cycle complet avant qu’elle ne s’endorme à nouveau. Ces éveils sont plus longs et plus fréquents après les deux premiers cycles de sommeil. C’est pourquoi plusieurs connaissent cet éveil qui s’étire entre 4 et 6 heures du matin et après lequel on réussit finalement à s’endormir profondément.

Après une période d’éveil durant la nuit, on repasse nécessairement par des stades de sommeil lent. Le passage d’un stade d’éveil directement à un stade de sommeil paradoxal est le propre de la narcolepsie.

Bien que de durée semblable, les cycles évoluent au cours de la nuit. Dans le premier tiers, le sommeil profond domine. En fait, les deux premiers cycles comportent la presque totalité du sommeil lent profond. En contrepartie, le sommeil lent léger et le sommeil paradoxal sont proportionnellement plus importants en fin de nuit, la durée des périodes de sommeil paradoxal pouvant alors atteindre jusqu’à 30 à 50 minutes. Une période de sommeil lent d’au moins 30 minutes semble toutefois nécessaire entre les périodes de sommeil paradoxal, même en fin de nuit.

Pour l’ensemble de la nuit, le sommeil paradoxal constitue environ 20 à 25% de notre temps de sommeil, les stade 3 et 4 du sommeil lent environ 15 à 20 %, et le stade 1 environ 5%. La plus grande partie de la nuit se déroule donc en stade 2, soit 50 à 60 % chez le jeune adulte. Cette précision de l’âge est importante  puisque les caractéristiques de nos cycles de sommeil se modifient avec l’âge…

LES RÊVES

Pour la théorie psychanalytique de Freud, les rêves sont une fenêtre sur l’inconscient qui révèle des désirs et des sentiments refoulés depuis l’enfance. Dans L’interprétation des rêves, publié en 1899, le neurologue viennois suggère que les rêves permettent d’assouvir ces désirs inavoués, d’exprimer des fantasmes sexuels ou agressifs interdits dans la vie courante, ou encore de nous préparer à affronter des situations angoissantes de la vie. Selon la théorie psychanalytique, l’interprétation des rêves pourrait donc aider à mieux comprendre notre vie psychologique consciente.

La scène du puits, Grotte de Lascaux (environ 17000 ans avant J.C.)

Nos ancêtres du paléolithique supérieur avaient-il remarqué que l’érection est une manifestation physique qui accompagne le sommeil paradoxal ? Parmi les nombreuses interprétations qui ont été proposées pour cette peinture rupestre de la grotte de Lascaux qui associe un homme couché en érection, un bâton surmonté d'un oiseau et un bison blessé, celle d’un rêveur, du concept ou du contenu d'un rêve a été évoquée.

En 1977, Allan Hobson et Robert McCarley proposent leur hypothèse de «l’activation-synthèse», premier modèle neurobiologique de l’origine des rêves qui rejette explicitement les interprétations psychologiques freudiennes. Selon ce modèle, les images du rêve sont produites par des impulsions nerveuses totalement aléatoires déclenchées par la libération de l’acétylcholine par les cellules REM-On du tronc cérébral. Le cerveau endormi ferait alors exactement la même chose qu’il ferait durant l’état de veille avec des signaux visuels ambigus : il tente de leur attribuer un sens.

Selon ce modèle, les rêves ne seraient donc rien de plus que des tentatives désespérées du cerveau de produire des images cohérentes d’après des signaux confus émis par le pont (dont les ondes PGO). En résulteraient à chaque nuit les histoires étranges de notre « cinéma de l’esprit », amalgame de préoccupations du moment et d’événements mémorisés avec leurs émotions associées.

Ce modèle est donc peu compatible avec les hypothèses de Freud parce que ce ne sont pas des phénomènes psychologiques (comme l’expression de désirs refoulés ou inavouables) qui déclenchent les rêves, mais de simples boucles de rétroaction biochimiques entre des aires cérébrales très anciennes phylogénétiquement et d’autres plus récentes. Cette hypothèse provoqua un tollé chez les psychanalystes, même si elle reçut plusieurs confirmations expérimentales durant les années qui suivirent.

Francis Crick et Graeme Mitchison suggèrent en 1983 que les rêves seraient  une façon de « faire le ménage » dans le cerveau et de prévenir ainsi une trop grande accumulation d’information reçu au fil des jours. Cette théorie s’appuie donc sur l’hypothèse qu’une surcharge d’information pourrait à la longue nuire aux activités corticales de stockage des souvenirs.

Le cerveau examinerait donc à chaque nuit les stimuli reçus durant la journée et éliminerait celles qui sont dépourvue de sens pour le sujet. L’activation aléatoire des connexions corticales par les neurones du tronc cérébral participerait à ce désapprentissage. La façon dont s'effectuerait le tri entre ce qui est signifiant et ce qui ne l'est pas demeure toutefois difficile à résoudre.

Cette théorie du « désapprentissage actif » permettrait en outre d’expliquer pourquoi nous nous souvenons aussi mal de nos rêves : s’ils sont constitués d’informations non significatives à oublier, à quoi cela servirait-il de s’en souvenir ? En précisant, en 1986, que ce serait surtout les idées obsessives que le cerveau évacuerait ainsi, la pensée de Crick et Mitchinson n’était pas sans rappeler celle de Freud sur la nécessité de purger le cerveau de tensions psychiques néfastes.

Une autre explication sur la fonction des rêves – du moins les rêves à contenu émotionnel souvent étranges associés au sommeil paradoxal – part du constat qu’à la naissance, l’enfant consacre 8 heures par jour au sommeil paradoxal et un peu plus durant sa vie intra-utérine. D’où l’hypothèse que le sommeil paradoxal serait lié au développement du cerveau.

Hypothèse appuyée par une autre observation : chez le jeune nourrisson, la paralysie musculaire étant imparfaite durant son sommeil paradoxal, celui-ci émet volontiers des mimiques correspondant aux expressions faciales cardinales (sourire, peur, dégoût, étonnement…) alors même qu’il est encore incapable d’offrir un sourire à sa mère durant l’éveil. Or, ces expressions faciales relèvent d’une programmation génétique destinée à assurer, au sein de l’espèce, une communication élémentaire.

Mais comment cette connaissance préalable codée dans les gènes est-elle transférée dans l’organisation du système nerveux ? Car il y a un problème de taille : nous n'avons pas assez de gènes pour guider la synaptogenèse et coder l'ensemble des circuits cérébraux nécessaires à ces comportements de base. Il faut activer ces circuits en les utilisant pour compléter leur construction, ce qu’on appelle le développement épigénétique. Certains pensent donc que le câblage de  notre patrimoine génétique pourrait être transférées au système nerveux du nourrisson par les stimulations endogènes intenses qui accompagnent le sommeil paradoxal.

Pour Michel Jouvet, cette hypothèse du rêve en tant que gardien de la mémoire de l’espèce rend compte de plusieurs phénomènes. D’abord les expériences où des chats, libérés de l’atonie musculaire du sommeil paradoxal, expriment toutes sortes de comportements propres à son espèce. Ceci expliquerait pourquoi un chat, élevé et gardé dans un appartement en ville par exemple, réussira toujours à chasser une souris s'il se retrouve à la campagne parce qu'il se sera pratiqué toutes les nuits à le faire. Ensuite chez l’humain, les cas de vrais jumeaux, séparés par la vie, qui ont parfois des tempéraments semblables. Mais pour que cette explication de « répétition générale » soit cohérente, il faut aussi tenir compte du fait que le sommeil paradoxal occupe près du quart des nuits de l’adulte humain dont les circuits essentiels à la survie de l’espèce sont en place depuis longtemps.

C’est ce qu’a fait Jouvet en 1991 en proposant que chez l'adulte, le sommeil paradoxal servirait à préserver la personnalité de l’individu ou à la modifier en fonction de l'expérience vécue, en vue d'une meilleure adaptation à l'environnement. Cette approche élargie, où le rêve contribue à la fois à maintenir les bases génétiques de la personnalité et les comportements appris qui s’avèrent gratifiants, pose clairement la fonction des rêves dans une perspective évolutive. Rien n’assure cependant que le sommeil paradoxal soit seul responsable d'une telle reprogrammation.

En fait, il se pourrait bien que les rêves aient plusieurs fonctions à la fois. Des hypothèses plus récentes et encore très débattues proposent ainsi certaines significations psychologiques à nos épisodes oniriques.

LES DÉRÈGLEMENTS DU SOMMEIL

On ne réalise vraiment l’importance du sommeil que lorsqu’on vient à en manquer. Si ce manque vient d’un choix volontaire de couper sur ses heures de sommeil, on peu bien sûr contrer les effets néfastes associés au manque de sommeil en révisant ses priorités. Si, par contre, cette dette de sommeil provient d’une incapacité involontaire d’obtenir la quantité ou la qualité de sommeil nécessaire pour vaquer adéquatement à ses activités quotidiennes, on parle alors d’insomnie.

La forme plus légère d’insomnie, l’insomnie transitoire, touche au Canada environ 15 à 25 % de la population selon les sources. Les difficultés à s'endormir ou à rester endormis qu’éprouvent ces individus peuvent être dues au stress, au décalage horaire ou simplement à la consommation excessive de café. Une meilleure hygiène de vie permet généralement de régler le problème. Sa forme plus grave, l’insomnie chronique, est moins commune et affecte environ 10 % de la population canadienne. Elle s’accompagne d’un déséquilibre des neurotransmetteurs qui contrôlent le début et la durée des cycles de sommeil et est souvent associée à des troubles psychiatriques tels que la dépression.

Les causes de l’insomnie chronique sont très variées. Les facteurs externes comme le bruit, la chaleur ou le froid doivent d’abord être envisagés. Si la cause s’avère plutôt interne, certaines insomnies peuvent être d’origine organique, d’autres d’origine psychologique. Des maladies organiques connues causant de la douleur, de la toux ou de la gêne respiratoire figurent parmi des causes possibles d’insomnies. D’autres pathologies associées spécifiquement au sommeil peuvent aussi en être responsable.

C’est le cas par exemple du syndrome des jambes sans repos qui comporte deux manifestations souvent associées chez le même individu. La première, le syndrome d'impatiences des membres inférieurs correspond à une sensation très désagréable de picotement ou de brûlure dans les jambes qui s’accompagne d’un besoin impérieux de bouger. Ces impatiences, qui survient surtout le soir et la nuit, sont favorisées par l'immobilité et soulagées, du moins en partie, par le mouvement. C’est pourquoi elles gênent l’installation du sommeil en obligeant la personne à se lever et à marcher.

La  seconde manifestation est le syndrome des mouvements périodiques (ou des jambes agitées). Il s’agit de mouvements des jambes qui se produisent au cours du sommeil, de façon involontaire. Ces mouvements périodiques surviennent chaque 5 à 90 secondes durant le sommeil profond. Ils touchent en général les muscles des jambes, le plus souvent les muscles des extrémités, entraînant une flexion du pied et des orteils mais parfois s'étendent au genou ou à la hanche. Ces mouvements involontaires sont responsables d’un sommeil haché en plus d’être fort dérangeants pour le compagnon ou la compagne de lit.

Le syndrome d'apnée du sommeil est une autre pathologie du sommeil caractérisée par des arrêts respiratoire durant la nuit.  Les personnes qui en souffrent, généralement des hommes corpulents d’âge mur, peuvent se réveiller des centaines de fois au cours de la nuit, de sorte qu’ils sont très fatigués durant la journée.

L’apnée du sommeil est causée par un affaissement des voies respiratoires qui bloque le passage de l’air et provoque un fort ronflement. Cet affaissement est favorisé par le ralentissement du rythme respiratoire et du tonus musculaire durant le sommeil.  Si du poids excédentaire comprime les voies respiratoires comme dans le cas de l’obésité, le pharynx aura alors tendance à s’affaisser d’autant plus. Le niveau d’oxygène diminuant alors rapidement dans le sang, le dormeur a le réflexe de prendre une bruyante bouffée d’air, ce qui peut le réveiller des centaines de fois par nuit. Il se réveille alors épuisé, bien que n’ayant pas eu conscience de ces nombreux réveils. Si elle n’est pas traitée, l’apnée du sommeil peut causer des problèmes cardiovasculaires et raccourcir de manière significative l’espérance de vie. Dormir autrement que sur le dos ou perdre du poids peut améliorer la situation.

Dépression et anxiété sont aussi deux états qui peuvent perturber considérablement le sommeil. Alors que la dépression provoque le plus souvent des éveils prématurés en fin de nuit, l’anxiété amène aussi bien des difficultés d'endormissement que des éveils dans la nuit. L'insomnie peut enfin recevoir l’appellation de psychophysiologique lorsque, après une première période d'insomnie ayant une cause bien définie, la personne développe un conditionnement négatif par rapport au sommeil. À force de ne plus avoir confiance en son sommeil, la peur de ne pas dormir entretient à elle seule l’insomnie.