Études Que se passe-t-il pendant le sommeil avec le cerveau?

Changements synaptiques décryptés pendant le sommeil
Pourquoi avons-nous besoin de sommeil et que se passe-t-il pendant les phases de repos de notre cerveau? Des questions auxquelles on ne peut pas répondre clairement jusqu'à aujourd'hui. Des chercheurs de l'hôpital universitaire de Fribourg ont découvert comment le cerveau crée un espace pour de nouvelles informations pendant le sommeil.

Pourquoi les gens et les animaux dorment, selon l'hôpital universitaire de Fribourg "n'est toujours pas clair." L'équipe de recherche dirigée par le professeur. Cependant, Christoph Nissen, responsable du laboratoire du sommeil du département de psychiatrie et de psychothérapie du centre hospitalier universitaire de Fribourg, a montré dans son étude actuelle que "pendant le sommeil, l'activité générale des connexions entre les cellules nerveuses, appelée synapses, est réduite. Cela crée un nouvel espace pour stocker des informations. Leurs résultats ont les chercheurs de la revue "Nature Communications".

Pendant le sommeil, l'activité de la plupart des synapses diminue et un espace est créé pour de nouvelles informations. (Image: Sagittaria / fotolia.com)

Activité des synapses examinées
Dans le cadre de leur étude, les chercheurs ont d'abord examiné l'activité générale des synapses dans le cerveau, également appelée force de connexion totale. À cette fin, une certaine zone du cerveau responsable du contrôle du muscle du pouce a été stimulée à l'aide d'une bobine magnétique située au-dessus de la tête du sujet. Grâce à cette soi-disant stimulation magnétique transcrânienne (TMS), la force de connexion peut être vérifiée. Ici, les chercheurs ont découvert qu’après le manque de sommeil, un stimulus déjà nettement plus faible déclenche une contraction du muscle. Ceci est un signe d'une plus grande force de connexion synaptique.

La force totale synaptique augmente pendant la journée et diminue pendant le sommeil
En utilisant des mesures électroencéphalographiques (EEG), les chercheurs ont également évalué les différentes fréquences des ondes cérébrales. La privation de sommeil a entraîné une augmentation significative des ondes dites thêta, rapporte l’hôpital universitaire de Fribourg. Des études précédentes sur des animaux et des humains ont montré qu'il s'agissait d'un autre indice d'augmentation de la force synaptique totale. Selon le professeur Nissen, "le sommeil diminue l'augmentation de la force totale des synapses dans le cerveau pendant la journée", tandis que "après la privation de sommeil, l'activité reste à un niveau élevé"..

Plasticité synaptique, base d'apprentissage importante
Au cours du sommeil, la plupart des connexions synaptiques sont affaiblies, voire complètement dégradées, rapportent les scientifiques. Seules les synapses importantes persisteraient ou même seraient renforcées. De cette façon, le cerveau crée à nouveau un espace pour stocker de nouvelles informations. Cette adaptabilité est appelée plasticité synaptique et constitue une base importante pour l'apprentissage et le traitement flexible de l'information. Selon les recherches, la dégradation économise également "de l'espace et de l'énergie, car les deux sont nécessaires dans le cerveau dans une large mesure par les points de connexion".

Le manque de sommeil conduit à un état de satiété
Lorsque les informations sont collectées pendant la journée, les synapses dans le cerveau sont renforcées ou nouvellement créées. Dans la présente étude, pour la première fois, il a été possible de prouver "que le sommeil rétrograde à nouveau les synapses et crée ainsi de la place pour de nouvelles informations", explique le professeur Dr med. Nissen. "Le cerveau se nettoie pendant le sommeil", souligne l'expert. Si ce processus est empêché par le manque de sommeil, le cerveau entre dans un état de saturation. "Les synapses ne peuvent alors plus être suffisamment renforcées ou reconstruites. L’apprentissage et le traitement flexible de l’information sont donc difficiles », poursuit Nissen..

Protection contre la surcharge
Dans leurs recherches, les chercheurs ont également constaté que l'organisme humain jouissait d'une protection contre les surcharges. Pour la première fois, des indications de principe ont été découvertes chez l'homme ", ce qui assure un traitement de stimulation durable, la plasticité dite homéostatique", résumait le message de l'hôpital universitaire de Fribourg. Si les synapses sont déjà au maximum actives en raison de longues phases de veille, les nouveaux stimuli ou informations ne conduisent pas à un renforcement, mais à un affaiblissement des connexions des cellules nerveuses, rapportent les chercheurs. Les nouveaux stimuli entrants seraient alors traités à nouveau normalement. "On peut supposer que pratiquement toutes les fonctions du cerveau en sont influencées, telles que la régulation de l'émotion, la concentration ou l'apprentissage", explique le professeur Nissen..

Pourquoi certaines personnes dorment mieux dormir mieux?
Selon l’hôpital universitaire de Fribourg, les chercheurs "continuent de prouver que le facteur de croissance BDNF (facteur neurotrophique dérivé du cerveau) joue un rôle important dans la régulation de l’activité synaptique". un apprentissage encourageant, mais des taux constamment élevés de BDNF dans le sang pendant la privation de sommeil ont plus probablement conduit à une saturation synaptique. "Cela pourrait expliquer pourquoi certaines personnes résistent mieux à la privation de sommeil que d'autres", déclare le professeur Nissen, directeur de l'étude..

Espoir de nouvelles approches thérapeutiques
Les chercheurs espèrent que leurs découvertes pourront également contribuer au développement de nouvelles options thérapeutiques, par exemple après un accident vasculaire cérébral ou des troubles dépressifs. Dans ces maladies, il est important de changer les interconnexions dans le cerveau. "Cela pourrait être une influence ciblée sur le comportement veille-sommeil, mais d'autres méthodes telles que la stimulation transcrânienne en courant continu ou des médicaments dotés de nouveaux mécanismes d'action sur la plasticité peuvent également être utilisées", a déclaré l'Université de Fribourg. (Fp)