Pourquoi le sommeil est-il indispensable ? Les scientifiques cherchent toujours à en comprendre la raison

• Le sommeil représente environ un tiers de la vie humaine, mais on ne sait toujours pas clairement pourquoi il est nécessaire
• Les progrès technologiques récents révèlent de plus en plus que le sommeil est bien plus qu’un simple repos du cerveau
• L’activité génétique, métabolique et hormonale est régulée pendant le sommeil

Pourquoi le manque de sommeil met la vie en danger

• L’équipe de recherche de Dragana Rogulja à la Harvard Medical School a découvert qu’en privant des drosophiles et des souris de sommeil, elles mouraient au bout d’environ 10 jours
• En cas de manque de sommeil, des espèces réactives de l’oxygène (ROS) s’accumulent dans l’intestin et provoquent une toxicité
• Des lésions plus graves sont observées dans l’intestin que dans le cerveau

Le rôle du cerveau : maintenir l’homéostasie

• Le chercheur Keith Hengen de la Washington University soutient que la fonction principale du sommeil est de maintenir l’homéostasie (homeostasis) du cerveau
• En réinitialisant pendant le sommeil les circuits neuronaux modifiés au cours de l’apprentissage, le cerveau restaure sa capacité de traitement de l’information
• Pendant le sommeil, une partie de l’hippocampe entre dans un état silencieux, et les synapses s’étendent durant la journée puis se rétractent pendant le sommeil

L’intestin, principal organe touché par le manque de sommeil

• Chez les drosophiles comme chez les souris privées de sommeil, les ROS s’accumulent de manière concentrée dans l’intestin
• Dans l’intestin, l’expression des gènes de l’absorption des graisses diminue, tandis que les mitochondries envoient des signaux favorisant la régénération cellulaire
• En conséquence, de la graisse s’accumule dans l’intestin même lorsque l’organisme manque globalement de nutriments

La fonction métabolique du sommeil

• Chez le rat, la plupart des gènes sont actifs à l’état d’éveil et deviennent inactifs pendant le sommeil
• En cas de privation de sommeil, les gènes liés au métabolisme, à la réception hormonale et à la synthèse des protéines augmentent
• Chez la drosophile aussi, on observe en cas de manque de sommeil une surexpression de gènes liés aux niveaux de glucose, de lipides et de dopamine

La théorie du nettoyage du cerveau

• On considère que pendant le sommeil, le cerveau assure l’élimination des déchets inutiles
• Maiken Nedergaard, de l’University of Rochester à New York, affirme que le système glymphatique du cerveau élimine les toxines cérébrales pendant le sommeil
• Pendant le sommeil, les échanges entre le liquide interstitiel et le liquide céphalo-rachidien augmentent, ce qui serait lié à l’élimination de protéines associées à la maladie d’Alzheimer
• Cependant, Nick Franks de l’Imperial College London rétorque qu’au contraire, l’élimination des déchets diminuerait pendant le sommeil

L’impact du sommeil profond sur la mémoire et la santé cardiaque

• Dans une expérience où le sommeil à ondes lentes humain a été artificiellement augmenté grâce à une stimulation par « bruit rose », une amélioration de 30 % de la mémoire a été confirmée
• La même étude a également confirmé une baisse du cortisol matinal ainsi qu’une stabilisation du rythme cardiaque et de la pression artérielle
• Le sommeil offre du repos au cœur et au système vasculaire, réduisant ainsi le risque de maladies cardiovasculaires

Le sommeil joue aussi un rôle important au-delà du système nerveux

• Même l’« hydre », un organisme aquatique dépourvu de cerveau, présente un état analogue au sommeil et effectue un sommeil de récupération après une privation
• Le sommeil participe aussi à la régulation de nombreuses hormones comme la mélatonine, le cortisol et l’hormone de croissance
• La mélatonine a également pour fonction d’inhiber la prolifération et la survie des cellules du cancer du sein

Conclusion : la fonction fondamentale du sommeil reste un mystère

• Le sommeil affecte à la fois le cerveau et l’intestin, et il est lié à de nombreux processus physiologiques
• Il n’existe toujours pas de consensus sur la raison fondamentale pour laquelle le sommeil est indispensable à la survie
• Mais les effets nocifs du manque de sommeil sont clairs, et la recherche sur le sommeil doit se poursuivre

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Les commentaires sont intéressants.

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Commentaire Hacker News

• Plusieurs générations de ma famille ont souffert de démence, d’Alzheimer et de maladies auto-immunes. Elles ont toutes connu de l’anxiété et des troubles du sommeil, et je suis convaincu qu’il existe un lien entre tout cela

  • J’ai participé à une étude de Stanford et fourni un échantillon de liquide céphalo-rachidien ; en théorie, on m’a dit que j’avais peu de chances de développer la maladie dans les 20 prochaines années. Mais cela ne vaut que jusqu’à la fin de la soixantaine
  • Je souffre d’apnée du sommeil, et la plupart des hommes de ma famille ont le même problème. Je suis en surpoids, mais ça n’a pas toujours été le cas, et j’ai toujours eu ce trouble
  • L’apnée du sommeil signifie que l’on cesse de respirer pendant le sommeil, qu’on se réveille brièvement pour reprendre sa respiration, puis qu’on se rendort. À l’hôpital, mon oxygène sanguin est descendu jusqu’à 67 %, au point qu’on aurait utilisé une assistance respiratoire
  • Avant le traitement de mon apnée du sommeil, je ne dormais jamais correctement et je n’ai pas connu de bon sommeil depuis l’âge adulte. L’apnée du sommeil augmente fortement le risque de maladies graves comme les cardiopathies ou les AVC
  • Je traite mon apnée du sommeil avec une machine CPAP. Le CPAP ne corrige pas le problème anatomique de fond, mais avec de bons réglages il peut conduire à une rémission complète. Je peux maintenant dormir normalement
  • Avec le CPAP, on peut s’attendre à se sentir mieux le matin, et 4 heures de CPAP valent mieux que 8 à 9 heures de sommeil sans lui
  • Les machines CPAP coûtent cher et exigent un gros changement de mode de vie, mais ça en vaut la peine. Depuis mon diagnostic, je n’ai jamais dormi sans CPAP, et cela restera ainsi à moins qu’un traitement miracle n’apparaisse
  • Si vous souffrez d’insomnie, de ronflements ou de réveils après vous être endormi, je vous recommande de faire une étude du sommeil pour vérifier si l’apnée du sommeil ou un trouble similaire en est la cause

• Les personnes chez qui des mutations génétiques nuisent au sommeil finissent par développer une démence et meurent prématurément

  • Lien connexe : Fatal Familial Insomnia

• La course à pied a énormément amélioré la qualité de mon sommeil. Si je saute une seule journée de course, j’ai des problèmes de sommeil. J’envisage la musculation et je me demande si ceux qui en font dorment bien eux aussi. Je me demande si je pourrais alterner quotidiennement cardio et musculation

• Certaines personnes ont besoin de beaucoup moins de sommeil que d’autres sans en subir d’effets nocifs sur la santé. Comprendre pourquoi serait extrêmement intéressant

• Dans une étude de 2023, des chercheurs brésiliens ont découvert que des drosophiles privées de sommeil présentaient une surexpression de gènes affectant principalement le métabolisme, le glucose, les triglycérides et les niveaux de dopamine

  • Après seulement un jour de restriction du sommeil, ils ont observé chez des souris que les graisses intestinales n’entraient plus dans la circulation. Après 5 jours, l’intestin était rempli de graisses malgré un état de carence nutritionnelle
  • Les personnes autistes et celles atteintes de TDAH ont souvent des problèmes intestinaux et des problèmes liés à la dopamine. Ces troubles pourraient être provoqués par un manque chronique de sommeil

• Je ne suis pas neuroscientifique, mais j’ai du mal à comprendre qu’on trouve étrange le fait que tous les animaux aient nécessairement besoin d’un temps d’arrêt pour une raison bien précise. Il semble tout à fait naturel que le sommeil soit une fenêtre globale pour la maintenance autonome et la survie générale

• J’ai lu le livre "Why We Sleep" et je l’ai trouvé très intéressant et utile

  • Lien connexe : Why We Sleep

• Cela permet de concentrer l’énergie sur des tâches de maintenance comme la consolidation de la mémoire et la récupération physique. Pendant les nuits froides, il n’est pas efficace de chasser ni de rester au chaud. Sinon, il faudrait consacrer de l’énergie à ces tâches au détriment d’activités plus urgentes. Plus on est haut dans la chaîne alimentaire, moins il est risqué de se reposer

• Nous travaillons dans le domaine des neurotechnologies / sleep tech, sur des stimulations liées à ce que cet article décrit de manière très inexacte comme du "bruit rose"

  • Il mentionne une petite étude menée sur 7 participants, mais l’amplification des ondes lentes (augmentation de la puissance delta des ondes lentes) fait l’objet de plus de 10 ans de recherche, avec récemment 4 articles sur la prévention d’Alzheimer et la gestion des symptômes
  • Nous fournissons cette technologie à des chercheurs et préparons un produit grand public
  • Pour expliquer la technologie : l’activité en ondes lentes correspond à la décharge synchronisée des neurones, caractéristique du sommeil profond. On ne peut pas créer des ondes lentes, mais on peut augmenter l’activité électrique afin d’accroître cette décharge synchronisée des neurones. Cela donne une impulsion supplémentaire au système glymphatique et améliore les fonctions de récupération du cerveau
  • Nous allons finaliser un livre blanc qui examinera plus en profondeur la technologie, les états du sommeil et les avancées de la recherche au cours des 10 dernières années