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Tsukuba, Japon. L’Institut n’a que cinq ans, le bâtiment encore moins, mais il a déjà attiré 120 chercheurs issus de domaines aussi divers que la pneumologie et la chimie et de pays allant de la Suisse à la Chine. […]

On y étudie les mécanismes fondamentaux du sommeil et non, comme c’est plus fréquent, les causes et le traitement des problèmes de sommeil. […]

Les bénéfices du sommeil restent mystérieux, or, pour de nombreux biologistes, ces inconnues sont captivantes. […]

En particulier, ce besoin de rattraper le sommeil perdu, qu’on constate non seulement chez les méduses et les êtres humains mais aussi dans tout le règne animal, est l’une des portes d’entrée que les chercheurs utilisent pour essayer de maîtriser la question du sommeil dans son ensemble. Beaucoup jugent qu’il est essentiel de savoir pourquoi nous avons besoin de dormir pour comprendre ce que le sommeil nous apporte.

Les biologistes appellent ce besoin “la pression du sommeil”. […]

Voilà plus d’un siècle que les biologistes étudient la pression du sommeil. [En 1902] un chercheur français [Charles Richet, en collaboration avec Paul Portier] s’est livré à une série d’expériences célèbres : après avoir maintenu des chiens éveillés pendant plus de dix jours, il a prélevé un peu de leur liquide céphalorachidien qu’il a injecté dans le cerveau de chiens normaux, bien reposés. Ceux-ci se sont immédiatement endormis. Le liquide des chiens privés de sommeil contenait quelque chose qui s’était accumulé et avait fait dormir les chiens bien reposés. La chasse à cette substance, que le Français a baptisée “hypnotoxine”, était ouverte. C’était l’arme secrète de Morphée, le doigt sur l’interrupteur, ce qui expliquerait pourquoi les animaux ont envie de dormir.

Dans la première moitié du XXe siècle, les chercheurs se sont mis à observer l’activité d’un cerveau endormi en posant des électrodes sur le cuir chevelu de sujets humains. Les électroencéphalogrammes (EEG) leur ont permis de constater que, loin d’être éteint, le cerveau passe par une série de stades clairs pendant la nuit de sommeil. Quand les yeux se ferment et que la respiration se fait plus profonde, le tracé tendu, furieux de l’esprit éveillé [visible à l’écran de l’EEG] change et on obtient les ondes longues, arrondies du premier sommeil. […]

La pression du sommeil modifie les ondes du cerveau. Plus le sujet manque de sommeil, plus elles sont grandes pendant la phase de sommeil lent, celle qui précède le sommeil paradoxal. Ce phénomène a été constaté chez toutes les créatures – oiseaux, phoques, chats, hamsters et dauphins entre autres. […]

La chasse à l’hypnotoxine n’a pas été vaine. On a effectivement trouvé quelques substances qui font dormir. L’adénosine en est une. Cette molécule s’accumule dans certaines parties du cerveau chez le rat éveillé puis disparaît pendant le sommeil. Elle est particulièrement intéressante parce que c’est sur ses récepteurs que la caféine semble agir : en s’y attachant, elle bloque l’action de l’adénosine, ce qui contribue à l’effet antisomnolence du café.

Les travaux sur les hypnotoxines n’expliquent cependant pas totalement comment l’organisme enregistre la pression du sommeil.

Par exemple, l’adénosine nous fait peut-être passer de l’éveil au sommeil, mais d’où vient-elle ? “Personne ne le sait”, fait remarquer Michael Lazarus, qui étudie cette molécule à l’institut. Pour certains, elle vient des neurones, pour d’autres, c’est une autre catégorie de neurones. Il n’y a pas de consensus. […]

Peut-être sont-elles produites par le processus qui crée de nouvelles connexions entre les neurones, qu’on appelle “synapses”. Pour Chiara Cirelli et Giulio Tononi, qui étudient le sommeil à l’université du Wisconsin, puisque le cerveau crée les synapses quand on est éveillé, peut-être qu’il réduit le nombre de celles qui ne sont pas importantes quand on dort, qu’il supprime les souvenirs et les images inadaptés ou inutiles. “Le sommeil sert à se débarrasser des souvenirs d’une façon utile pour le cerveau”, suppose Giulio Tononi. Une autre équipe a découvert une protéine qui pénètre dans les synapses peu utilisées, pour les détruire – entre autres quand le niveau d’adénosine est élevé. Peut-être est-ce pendant le sommeil que ce ménage se fait.

Il y a toujours beaucoup d’inconnues et les scientifiques planchent sur bien d’autres angles pour trouver une explication à la pression du sommeil et au sommeil lui-même. […]


Veronique Greenwood – Courrier international – titre original : « Pourquoi dormons-nous ? » Source Française (Extrait très partiel) – Source américaine : The Atlantic – Washington


Quelques part, comprendre le cerveau c’est aussi pouvoir travailler sur l’Intelligence Artificielle ….  est-on sûr d’aller vers des progrès …. MC