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Les conséquences du manque de sommeil sur le cerveau

Sommaire
Le sport et le cerveau

Fatigue, paupières lourdes, yeux qui piquent, corps endolori, somnolence, difficulté à se concentrer, moindre vigilance, chacun à sa manière subit le contrecoup d’une courte ou mauvaise nuit. Le manque de sommeil nous permet en tout cas de réaliser, s’il en était besoin, des bienfaits du sommeil sur notre organisme et notre humeur. Qu’il est plaisant d’être reposé ! Et ce n’est pas le cerveau qui dirait le contraire, si seulement il pouvait parler. Les conséquences du manque de sommeil sur le cerveau ne disparaissent pas toutes en même temps que les symptômes de la fatigue. Quand le manque de sommeil est quotidien ou presque, les répercussions sont nombreuses et potentiellement graves.

Pourquoi dort-on ?

Contre toute attente, la réponse à cette question n’a rien d’évident. De prime abord, on serait tenté de dire que les humains – et plus globalement tous les vertébrés – dorment parce qu’autrement ils seraient fatigués. Mais cette réponse n’en est pas une : la fatigue n’est qu’un signal envoyé par notre organisme pour nous indiquer qu’il est temps de dormir, au même titre que la faim est un signal pour nous avertir qu’il est temps de manger. La raison profonde du sommeil, autrement dit sa véritable fonction biologique, reste encore obscure.

Bien sûr des hypothèses existent, mais aucune n’obtient un consensus. Un point semble pourtant acquis : le sommeil a quelque chose à voir avec le cerveau. En effet, s’il ne s’agissait que de se reposer et d’économiser de l’énergie, on ne s’expliquerait pas l’intérêt de perdre conscience et de ne plus pouvoir réagir aux stimuli extérieurs ou se défendre contre les prédateurs. Rester immobile à ne rien faire suffirait. La vraie fonction biologique du sommeil serait à chercher ailleurs.

L’hypothèse métabolique

Le métabolisme, c’est l’ensemble des réactions biochimiques de transformation de matière et d’énergie par les cellules et tissus de l’organisme, soit par dégradation des nutriments, lipides et glucides pour en extraire l’énergie (catabolisme), soit par réaction de synthèse des constituants nécessaires à leur bon fonctionnement (anabolisme).

Si l’oxygène est le comburant indispensable au fonctionnement de notre organisme puisqu’il est consommé par nos cellules pour produire de l’énergie, il est aussi toxique dans la mesure où l’oxydation des nutriments conduit à la production de radicaux libres (plus exactement des dérivés réactifs de l’oxygène). (cf. Quel est le rôle des antioxydants ?) Sous-produits des réactions chimiques, les radicaux libres sont des molécules d’oxygène très réactives qui viennent abîmer d’autres molécules comme l’ADN, les protéines ou la membrane lipidique de nos cellules. Ces sortes de déchets toxiques sont cependant normalement neutralisées par des substances organiques appelées antioxydants. Ceux-ci sont soit des enzymes endogènes aux cellules, soit des vitamines ou des composés phénoliques fournis par l’alimentation. Et, en ultime recours, la cellule endommagée peut se détruire par apoptose et être remplacée.

Sauf que le cerveau n’est pas tout à fait un organe comme les autres. Déjà, il est très gourmand en énergie : 20% de la consommation totale de l’organisme pour seulement 2% de son poids ; autrement dit, son taux métabolique est dix fois supérieur à la normale. Ensuite et surtout, les neurones sont des cellules dépourvues de capacités régénératrices, qui ne peuvent ni se diviser ni se remplacer.

Fortement exposé aux radicaux libres et incapable de renouveler ses cellules en cas de dommages, le cerveau aurait trouvé dans le sommeil la réponse à ce problème : une période où, grâce à une faible activité cérébrale et à un métabolisme réduit, il peut supprimer les radicaux libres. Une étude a mis en évidence que durant le sommeil le liquide cérébrospinal circulait de façon accrue afin de nettoyer le cerveau des déchets métaboliques et des radicaux libres, ensuite éliminés par le réseau veineux – le système glymphatique[1]. Dormir serait au sens propre un « lavage de cerveau » et le sommeil un formidable antioxydant. Des chercheurs ont découvert que si le sommeil aide à lutter contre le stress oxydatif, le stress oxydatif induit à l’inverse un besoin de sommeil.

L’hypothèse de l’apprentissage

Eliminer les radicaux libres qui, en excès, sont toxiques pour le cerveau est une des hypothèses qui expliquerait pourquoi le sommeil est physiologiquement nécessaire. Mais cette hypothèse tout à fait crédible n’explique pas les cycles du sommeil, et en particulier la phase de sommeil paradoxal. Durant cette phase où se jouent les rêves, l’activité cérébrale est très forte à l’arrière du lobe frontal, au niveau du cortex moteur, et consomme autant d’énergie qu’en phase d’éveil.

A première vue, ce fait semble invalider – au moins partiellement – l’hypothèse métabolique de la suppression des radicaux libres. Mais au fond, rien n’empêche que la fonction du sommeil soit double, voire triple (on pense au rôle du sommeil dans le renforcement du système immunitaire) : le sommeil profond pour la destruction des radicaux libres, et le sommeil paradoxal pour l’apprentissage et la consolidation des souvenirs. Les choses ne sont à coup sûr pas aussi simples.

L’hypothèse de l’apprentissage n’accorde pas d’importance qu’aux phases de sommeil paradoxal. Avant toute chose, des études ont montré qu’on oublie moins quand on apprend juste avant de se coucher ; les étudiants le savent bien. Pour bien réviser ce qu’il a appris, le cerveau a besoin d’une période sans stimuli externes, sans aucune nouvelle information à enregistrer. Le sommeil aurait en fait un rôle actif autant sur l’apprentissage que sur la mémoire : restauration des capacités d’apprentissage par l’hippocampe qui fait le tri des informations encodées durant la journée (mémoire à court terme) ; consolidation dans la mémoire à long terme (cortex cérébral) des informations et des apprentissages dignes d’intérêt.

Dormir est le moment où le cerveau traite et rejoue en quelque sorte les souvenirs précédemment encodés de manière à les consolider. L’imagerie par résonance magnétique (IRM) montrent qu’au cours du sommeil les zones du cerveau activités lors des apprentissages se réactivent et que les interactions entre les différentes zones du cerveau évoluent selon les phases de sommeil.

En conclusion, le sommeil profond aurait un rôle sur la mémoire explicite (épisodique et sémantique) – compréhension du langage, connaissance des objets et des personnes, souvenirs personnels – et le sommeil paradoxal sur la mémoire implicite ou procédurale – mémoire des apprentissages, marcher, conduire, jouer d’un instrument de musique, etc. Les rêves serviraient ainsi à consolider les apprentissages moteurs.

Les conséquences du manque de sommeil sur le cerveau

Un manque de sommeil chronique conduit à la production d’hormones qui augmentent le risque de maladies cardiovasculaires, d’hypertension artérielle, de diabète mais aussi d’obésité. A première vue, le lien entre le manque de sommeil et la prise de poids ne paraît pas franchement évident, et encore moins son rapport avec le cerveau. La première raison est en effet d’ordre hormonal : en dormant, l’estomac sécrète de la leptine, l’hormone de la satiété, afin de supporter la privation de nourriture la nuit. Au réveil, l’estomac sécrète une autre hormone, la ghréline, considérée comme l’hormone de l’appétit. De courtes nuits perturbent ces mécanismes hormonaux et augmentent l’appétit. Mais comment expliquer l’appétence pour les aliments gras et sucrés lorsqu’on est fatigué ? Le manque de sommeil altère le fonctionnement du lobe frontal, siège du raisonnement et du jugement, au détriment des centres de récompense (noyau accumbens, aire tegmentale ventrale, amygdale, septum, hippocampe) dont l’activité est amplifiée. Or, le sucre et le gras – qui font grossir – entraînent la libération de dopamine dans le cerveau, neurotransmetteur du plaisir et de la satisfaction.

L’hypothèse métabolique peut bien être fausse, il n’en ressort pas moins que le sommeil permet d’éliminer les protéines à l’origine des processus neurodégénératifs, notamment la bêta-amyloïde et la protéine tau, dont l’accumulation est responsable de la maladie d’Alzheimer. Un mauvais sommeil perturbant le système glymphatique augmente inévitablement le risque de maladies neurodégénératives.

L’hypothèse de l’apprentissage peut bien être fausse, le manque de sommeil a néanmoins un impact clair et net sur les processus de mémorisation, sur la remémoration des souvenirs et l’apprentissage de nouvelles tâches. Il est désormais prouvé que plus le temps de sommeil est court et plus le volume de matière grise diminue dans les régions frontales du cerveau impliquées dans la régulation de la concentration, de l’attention mais aussi dans la régulation des émotions.

D’où une autre conséquence du manque de sommeil : l’apparition de troubles des émotions, agressivité, stress (dû à la production du cortisol qui, en retour, favorise les insomnies), énervement, et surtout dépression. Les dernières recherches tendent à penser que le manque de sommeil dérégule l’activité de l’amygdale – glande du système limbique fortement impliquée dans les émotions négatives et la peur. Ne contrôlant plus nos émotions négatives, le manque de sommeil peut nous plonger dans un état dépressif qui n’est pas propice, le soir arrivant, à trouver le sommeil… Il est souvent question d’un « cercle vicieux de la dépression et du sommeil ».

Les conséquences du manque de sommeil sur le cerveau ne sont pas surprenantes quand on sait son importance biologique pour l’être humain. Chronique, le manque de sommeil peut, ainsi qu’on l’a vu, avoir de graves répercussions.

Neuralia a conçu un nutraceutique à base d’extraits de romarin et de verveine officinale qui agissent en synergie et l’ensemble, en plus d’être neuroprotecteur, présente des effets régulateurs pour un sommeil de qualité.


[1] https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/31672896/

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