Comment le sommeil aide le cerveau à se nettoyer

La raison exacte pour laquelle nous dormons a longtemps été l’un des plus grands mystères de la science moderne. De nombreuses théories différentes ont été proposées, mais le fait est que personne n’est entièrement sûr de la raison pour laquelle nous passons environ un tiers de notre vie à dormir.

De nombreuses recherches ont montré comment le sommeil aide à consolider les souvenirs et à réparer l’organisme, mais de nombreux scientifiques pensent que ces actions n’expliquent pas entièrement le but sous-jacent du sommeil, en particulier d’un point de vue évolutif. Passer une si grande partie de notre vie à dormir et à être vulnérable nous expose à un grand danger, c’est pourquoi de nombreux experts pensent qu’il doit y avoir une raison plus convaincante pour laquelle nous dormons.

L’une des principales théories sur le sommeil suggère que le sommeil est nécessaire pour permettre au cerveau de se nettoyer et de redémarrer à partir des activités de la veille. Les recherches menées sur les souris confirment cette théorie.

Une étude publiée dans un numéro de 2013 de la revue Science a révélé que le sommeil donne au cerveau une chance de se nettoyer. L’étude elle-même a consisté à examiner le flux de fluides dans le cerveau de souris en état d’éveil et de sommeil.

Les chercheurs se sont notamment intéressés à la façon dont les fluides circulent dans le système lymphatique ou les espaces entre les neurones. C’est un peu comme un système d’élimination des déchets, qui élimine les déchets que les cellules du cerveau génèrent lorsqu’elles effectuent des tâches normales.

Augmentation du débit des fluides dans les cerveaux endormis

Cependant, le transport de ces déchets nécessite beaucoup d’énergie, et les chercheurs ont émis l’hypothèse que le cerveau ne serait pas capable de prendre en charge ces fonctions de nettoyage et de traiter les informations sensorielles en même temps. Pour tester cette idée, l’auteur principal de l’étude, Lulu Xie, a passé deux ans à entraîner des souris à s’endormir sur un type de microscope qui permettrait aux chercheurs d’observer le déplacement des colorants à travers les tissus vivants.

Après que l’activité EEG ait confirmé que les souris étaient vraiment endormies, un colorant vert a été injecté dans leur liquide céphalorachidien. Une demi-heure plus tard, les souris ont été réveillées et un colorant rouge leur a été injecté. Grâce à ce processus, les chercheurs ont pu observer les mouvements du colorant vert et rouge dans le cerveau. Ce qu’ils ont observé, c’est que si de grandes quantités de liquide céphalorachidien circulaient dans le cerveau pendant le sommeil, le très faible mouvement était observé en état de veille.

Les espaces entre les cellules du cerveau s’agrandissent pendant le sommeil

Alors pourquoi y avait-il un flux de fluide aussi important pendant les états de sommeil par rapport aux états d’éveil ? Les chercheurs ont également observé que les espaces interstitiels entre les cellules du cerveau devenaient beaucoup plus grands pendant le sommeil, permettant au fluide de circuler plus librement. Ces canaux ont augmenté d’environ 60% pendant le sommeil.

Les chercheurs ont également constaté que lorsque certaines protéines étaient injectées aux souris, elles étaient éliminées beaucoup plus rapidement pendant le sommeil.

Implications possibles

Ces résultats ont des implications importantes pour le traitement des maladies du « cerveau sale » comme la maladie d’Alzheimer », a déclaré Maiken Nedergaard, l’un des auteurs de l’étude. « Comprendre précisément comment et quand le cerveau active le système glymphatique et élimine les déchets est une première étape essentielle dans les efforts visant à moduler potentiellement ce système et à le faire fonctionner plus efficacement ».

Les scientifiques savent depuis longtemps que certaines affections neurologiques telles que la démence, la maladie d’Alzheimer et les accidents vasculaires cérébraux sont toutes associées à des troubles du sommeil. Selon M. Nedergaard, ces résultats pourraient suggérer que le manque de sommeil pourrait jouer un rôle causal dans de telles conditions.

Maintenant que les chercheurs ont identifié ce processus de nettoyage du cerveau, ils espèrent qu’il conduira à d’autres recherches sur son fonctionnement et le rôle qu’il pourrait jouer dans des maladies neurologiques telles que la maladie d’Alzheimer.

L’étude souligne également une fois de plus l’importance du sommeil. « Cela pourrait ouvrir beaucoup de débats pour les travailleurs postés, qui travaillent la nuit », a déclaré M. Nedergaard à Science. « Vous développez probablement des dommages si vous ne dormez pas ».

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