Même après des décennies de recherche, la raison exacte pour laquelle nous dormons reste l’un des mystères les plus persistants et les plus intrigants des sciences de la santé. Pour essayer d’aller au fond de cette question, les experts analysent le fonctionnement du sommeil et ce qui se passe lorsque nous ne dormons pas suffisamment.
Des études démontrent que le sommeil est incroyablement complexe et a des effets sur pratiquement tous les systèmes du corps. Plusieurs parties du cerveau sont impliquées dans les processus de production d’hormones et de produits chimiques qui régulent le sommeil et l’éveil.
Bien qu’il reste encore beaucoup à apprendre sur les subtilités du fonctionnement du sommeil, les recherches existantes mettent en lumière les mécanismes de ce qui se passe dans le cerveau et le corps pendant le sommeil. Ces connaissances révèlent comment le sommeil est lié à de nombreux éléments de la santé physique, émotionnelle et mentale et fournissent des informations sur la façon dont les gens peuvent mieux dormir.
Que se passe-t-il lorsque vous dormez?
Dans la minute qui suit l’endormissement, des changements notables commencent à affecter à la fois le cerveau et le corps. La température corporelle baisse, l’activité cérébrale diminue et la fréquence cardiaque et la respiration ralentissent également. Sans surprise, la dépense énergétique du corps est plus faible pendant le sommeil.
Il est important de reconnaître, cependant, que ce qui se passe pendant le sommeil est dynamique. Au cours d’une nuit, vous progressez en fait à travers plusieurs cycles de sommeil, dont chacun dure entre 70 et 120 minutes et est composé d’étapes de sommeil distinctes. Ces étapes du sommeil sont fondamentales pour le fonctionnement du sommeil.
Quelles sont les étapes du sommeil?
Il y a quatre étapes de sommeil divisées en deux catégories. Les trois premières étapes entrent dans la catégorie du sommeil non REM (mouvements oculaires rapides). La quatrième étape est le sommeil paradoxal.
| Catégorie de sommeil | Étape de sommeil | Autres noms | Longueur normale |
|---|---|---|---|
| NREM | Étape 1 | N1 | 1 à 5 minutes |
| NREM | Étape 2 | N2 | 10 à 60 minutes |
| NREM | Étape 3 | N3, sommeil lent (SWS), sommeil delta, sommeil profond | 20 à 40 minutes |
| REM | Étape 4 | Sommeil paradoxal | 10 à 60 minutes |
Au stade 1, vous venez de vous assoupir et de commencer la transition vers le stade 2, ce qui implique un ralentissement supplémentaire de l’activité cérébrale et corporelle. Il est beaucoup plus facile d’être réveillé pendant ces premières étapes du cycle de sommeil.
Le stade 3 est la partie la plus profonde du sommeil NREM. À ce stade, vos muscles et votre corps se détendent encore plus, et les ondes cérébrales montrent un schéma clair d’activité ralentie qui est nettement différent de l’activité cérébrale au réveil. On pense que le sommeil profond joue un rôle important dans la récupération du corps ainsi que dans la pensée et la mémoire efficaces.
L’étape 4 est la seule étape du sommeil paradoxal. Pendant ce temps, l’activité cérébrale s’accélère de manière significative et la majeure partie du corps – à l’exception des yeux et des muscles respiratoires – subit une paralysie temporaire. Bien que les rêves puissent survenir à n’importe quelle étape, les rêves les plus intenses ont lieu pendant le sommeil paradoxal.
On pense que la phase de sommeil paradoxal est essentielle pour le cerveau, permettant des fonctions clés comme la mémoire et l’apprentissage. Au fur et à mesure que la nuit avance, il est normal de passer un plus grand pourcentage de temps en sommeil paradoxal, la majeure partie se produisant dans la seconde moitié de la nuit.
La structure des étapes et des cycles de sommeil d’une personne est connue sous le nom d’architecture de sommeil. Alors que le sommeil profond et le sommeil paradoxal impliquent des changements plus profonds dans les niveaux d’activité, les experts estiment que chaque étape joue un rôle dans une architecture de sommeil saine qui génère un sommeil de qualité.
Comment le corps régule-t-il le sommeil?
Le corps régule le sommeil avec deux facteurs clés: l’homéostasie veille-sommeil et le système d’alerte circadien.
- Homéostasie veille-sommeil. Ce terme technique décrit quelque chose que la plupart d’entre nous savent implicitement par expérience: plus vous êtes éveillé longtemps, plus vous ressentez le besoin de dormir. Cela est dû à la commande de sommeil homéostatique, le système d’autorégulation du corps dans lequel la pression pour dormir augmente en fonction de la durée de votre éveil. Ce même entraînement vous fait dormir plus ou plus profondément après une période de sommeil insuffisant.
- Le système d’alerte circadien. Faisant partie de l’horloge biologique de votre corps, les rythmes circadiens durent environ 24 heures et jouent un rôle central dans de nombreux processus biologiques, y compris le sommeil. L’exposition à la lumière est la plus grande influence sur les rythmes circadiens, favorisant l’éveil pendant la journée et la somnolence la nuit.
Ces deux facteurs affectent directement à quel point votre corps ressent le besoin de dormir, reflétant votre horloge biologique, l’heure de la journée, votre exposition à la lumière et la durée de votre éveil.
De plus, un large éventail de facteurs externes peuvent influencer l’homéostasie veille-sommeil et le système d’alerte circadien. Par exemple, le stress ou la faim peuvent perturber votre processus normal de régulation du sommeil. La consommation de caféine ou l’exposition à la lumière des appareils électroniques sont d’autres exemples de la façon dont les choix comportementaux peuvent modifier les systèmes sous-jacents du corps pour gérer le sommeil.
Ces processus multiformes sont gérés par plusieurs parties du cerveau, notamment l’hypothalamus, le thalamus, la glande pinéale, le cerveau antérieur basal, le mésencéphale, le tronc cérébral, l’amygdale et le cortex cérébral. Le fait que tant de parties du cerveau soient impliquées dans l’éveil et le sommeil, y compris les stades du sommeil, est une démonstration supplémentaire de la complexité biologique du sommeil.
Quels produits chimiques et hormones régulent le sommeil?
De nombreux produits chimiques et hormones sont impliqués dans la mécanique de l’homéostasie veille-sommeil et dans le système d’alerte circadien. Le basculement entre l’éveil et le sommeil crée des changements dans des milliers de neurones dans le cerveau et un système de signalisation complexe qui génère des réactions spécifiques dans le corps.
À ce jour, les processus complexes qui contrôlent le sommeil sont encore inconnus, mais les chercheurs ont découvert certaines substances qui semblent être des rouages importants dans la machinerie du sommeil.
On pense qu’un produit chimique appelé adénosine joue un rôle central dans l’homéostasie veille-sommeil. L’adénosine s’accumule lorsque nous sommes éveillés et semble augmenter la pression du sommeil. La caféine, en revanche, supprime l’adénosine, ce qui peut expliquer en partie comment elle favorise l’éveil.
Les neurotransmetteurs sont des produits chimiques qui envoient des signaux dans le système nerveux pour activer ou désactiver certaines cellules. Des exemples de neurotransmetteurs impliqués dans la promotion de l’éveil ou du sommeil comprennent le GABA, l’acétylcholine, l’orexine et la sérotonine.