Le Sommeil

Le sommeil et ses troubles

Le sommeil ne permet pas seulement de reprendre des forces, il est indispensable au développement cérébral ou encore pour assurer certaines fonctions métaboliques. Limiter son temps de sommeil expose à des risques concernant la vigilance, l’apprentissage, le surpoids, etc. Les troubles du sommeil sont quant à eux à l’origine de pathologies touchant diverses spécialités médicales telles que la pneumologie, la neurologie, l’ORL, la psychiatrie, la pédiatrie… La recherche sur le sommeil mérite donc toute l’attention de la communauté scientifique.

Dossier réalisé en collaboration avec Pierre-Hervé Luppi (Unité Inserm 1028 ) et Isabelle Arnulf (Unité Inserm 975 /Unité des pathologies du sommeil à l'hôpital de la Pitié Salpêtrière)

Qu’est-ce que le sommeil ?

Le sommeil s’oppose à l’éveil. Il fait intervenir différents mécanismes cérébraux qui régulent le rythme jour / nuit, la durée quotidienne de sommeil et sa qualité. Il existe plusieurs stades qui se caractérisent chacun par un niveau d’activité cérébrale et musculaire.

Les différents stades du sommeil

La structure du sommeil est connue depuis une cinquantaine d'années. Il en existe deux types : lent (activité cérébrale ralentie) et paradoxal (activité cérébrale intense). La nuit est composée d’une succession de 4 à 5 cycles d’environ 90 minutes de ces deux types de sommeil.

© Inserm

Activations des zones du cerveau (en rouge et jaune) lors des différentes phases de sommeil, observées par électroencéphalogramme (EEG)

L’alternance jour / nuit

Dormir la nuit et veiller le jour est possible grâce à une horloge biologique interne modulée par des facteurs environnementaux. Cette horloge interne, déterminée par l’activité génétiquement programmée de cellules de l’hypothalamus du cerveau, a spontanément une période légèrement supérieure à 24 heures, indépendamment de l’environnement. L’horloge interne régule notamment la température corporelle qui, en s’abaissant, entraîne une baisse de vigilance. Elle est au minimum vers 3-4 heures du matin et au maximum entre 16 et 19 heures.

Deux mécanismes sont capables de détecter les variations de la lumière et les rythmes de la vie sociale pour resynchroniser cette horloge si nécessaire.

Parmi ces deux mécanismes, la mélatonine permet d’avancer ou retarder l’endormissement pour s’adapter aux changements saisonniers de luminosité. La rétine contient en effet des cellules sensibles au degré de luminosité qui transmettent l’information au noyau suprachiasmatique situé à la base de l’hypothalamus. Ce dernier relaie l'information jusqu’à une petite glande, l’épiphyse ou glande pinéale, qui secrète la mélatonine. Dès que la lumière baisse, la libération de l’hormone augmente. Inversement, une lumière forte le soir retardera l’endormissement.

L’activité sociale sert également de synchroniseur des phases sommeil / réveil via d’autres mécanismes. L’horloge biologique est par exemple retardée par des jeux informatiques le soir ou des sorties tardives très fréquentes.

Le sommeil, une affaire de neurobiologie

En parallèle de cette horloge biologique, plusieurs mécanismes régulent le temps de veille et de sommeil. Tout d'abord, il existe au moins cinq systèmes d’éveil qui interagissent entre eux. Leur mise en veille permettrait l’endormissement. A cela, s’ajouterait un effet « seuil » de l’adénosine, produit du métabolisme neuronal, qui induirait le sommeil lorsque l’éveil est trop prolongé. Pendant l’éveil, cette substance s’accumule dans le cerveau jusqu’à un certain seuil qui finit par inhiber l’activité cérébrale et déclencher le sommeil. L’adénosine est ensuite éliminée pendant le sommeil et un seuil bas provoque le réveil. A noter, le café ou le thé bloquent les récepteurs à l’adénosine et maintiennent donc éveillé.

Pendant la nuit, les systèmes de neurones qui maintiennent l’éveil seraient inactivés pour permettre le sommeil. Ils utilisent plusieurs neurotransmetteurs, notamment la sérotonine et la dopamine, la noradrénaline, cibles d’action des amphétamines et enfin l’histamine et l’orexine au niveau de l’hypothalamus. L’histamine est devenue à ce titre une cible thérapeutique récente pour lutter contre la narcolepsie.

Près de 10 % d’insomniaques

Selon une enquête menée en 2009 par l’Institut du sommeil et de la vigilance, les jeunes adultes de 25 à 35 ans dorment 7 à 8 heures par jour ; le temps de sommeil est inférieur à 6h - 7h entre 35 et 55 ans. Près de 30 % des Français dorment moins de 7 heures par nuit.

© CNRS/CHU Pellegrin Bordeaux

Etude de la somnolence au volant menée par le Groupe d’études neurophysiologie pharmacologie sommeil et somnolence

Environ 20 à 30 % de la population se plaint de troubles du sommeil dont 15-20 % d’insomnie modérée et 9-10 % d’insomnie sévère. La somnolence diurne excessive affecte près de 8 % de la population, avec des conséquences directes sur la santé publique. Un décès sur trois sur la route est lié à un endormissement au volant.

En outre, il existe plusieurs troubles moteurs ou respiratoires liés au sommeil qui entraînent des comorbidités et une somnolence excessive ; 5 à 7 % de la population générale souffre d’apnées du sommeil (15% après 70 ans) et 8,4 % présente un syndrome des jambes sans repos dont 2 % de formes sévères et très sévères.

Source : Rapport sur le sommeil, décembre 2006. Ministère de la Santé et des solidarités.

La durée de sommeil varie au cours de la vie

La durée de sommeil et l’horloge biologique évoluent au cours de la vie. Cette dernière n’est pas « mûre » à la naissance puis se stabilise jusqu’à l’adolescence. A cette période, les jeunes se couchent volontairement plus tard (la lumière des écrans retarde encore plus le moment de l’endormissement) et se réveillent tardivement. Après 60 ans, en revanche, les individus s’éveillent plus tôt. Les durées de sommeil évoluent également : un nouveau-né

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