La chimie du sommeil et de l’éveil

Une personne sur deux fera l’expérience de l’insomnie chronique ou occasionnelle durant son existence.
6 millions de Français sont insomniaques. Mais que se passe-t-il dans le cerveau de l’homme pendant son cycle éveil-sommeil ?

Le cerveau éveillé

Il n’existe pas un système de l’éveil, mais un réseau de système (matrice). Finie la querelle d’école « hypothalamus » contre « substance réticulée » des années 50. En 1992, au laboratoire de physiologie intégrée du système d’éveil alors dirigé par M. Jouvet, c’est tout un complexe réseau redondant de groupes de neurones de l’éveil répartis de l’hypothalamus au bulbe rachidien qui est révélé. Ces neurones sont capables de se suppléer en cas de défaillance d’un des groupes de la matrice du sommeil. Il n’existe pas un interrupteur « on-off » unique de l’éveil ni du sommeil.

Le cerveau est stimulé par au moins 5 types de neurotransmetteurs : la sérotonine, l’acétylcholine, les catécholamines (adrénaline, noradrénaline, dopamine), le glutamate, et l’histamine. Ces messagers neuronaux envoient des connections dans le cortex supérieur provoquant éveil et assurant les fonctions cognitives. Les stimulations internes (pensées, anxiété, etc.) ou externes entretiennent l’excitation de ces neurones : bruit, sport, café, etc.

L’état d’éveil est vital, garant de sécurité, cependant, au bout d’un temps, dormir devient une nécessité afin de récupérer ses forces physicopsychiques et évacuer les substances hypnogènes accumulées en journée dans le cerveau.

Le cerveau endormi

Le cerveau doit mener une véritable lutte contre lui-même en désactivant le puissant système de vigilance-éveil. Des neurones dits « pacemakers » générateurs d’endormissement, situés dans le thalamus (noyau réticulaire thalamique), vont imposer un rythme lent aux neurones excitateurs tandis que l’hypothalamus antérieur inonde progressivement le cerveau de GABA (acide gamma aminobutyrique) jusqu’à la mise au silence complet de tous les systèmes d’éveil. Si les stimulations internes et externes sont faibles, le cerveau s’endort et le sommeil léger apparaît (stade 1 puis 2), préparant le sommeil lent profond (stade 3 puis 4), surtout avant 3h du matin.

Au stade de sommeil lent profond, les systèmes d’éveil sont quasi silencieux, inhibés par le GABA, il est difficile d’en émerger. Ce sommeil est très récupérateur sous l’angle physique mais aussi psychologique.

Le sommeil paradoxal des rêves est le plus représenté en 2e partie de nuit. À ce stade de sommeil paradoxal, le cerveau est réactivé par l’acétylcholine, c’est la phase du rêve. Tandis que le GABA et la glycine inhibent les muscles, le glutamate provoque les mouvements oculaires. Ce sommeil dont on sort facilement est très récupérateur sur le plan psychique.

Le sommeil des hypnotiques, benzodiazépines (tranquillisants) et autres psychotropes

5 psychotropes, 2 hypnotiques, 2 anxiolytiques, 1 antidépresseur sédatif font partie des 25 médicaments les plus prescrits en France :

  • Les somnifères actuels bien qu’utiles dans certaines circonstances de durées limitées, induisent un sommeil « lourd » et « non physiologique ».
  • Les benzodiazépines renforcent le système GABA pour « assommer » les centres de l’éveil.

Le cerveau trop largement inhibé émousse les 2 stades du sommeil qualitativement prépondérants : sommeil lent profond (SLP) et sommeil paradoxal (REM). La recherche s’oriente actuellement vers des médicaments plus adaptés à un sommeil « proche du sommeil naturel » agissant sur l’histamine, la mélatonine… A l’inverse, le modafinil provoque un éveil calme et prolongé actuellement utilisé dans la narcolepsie (maladie de Gélineau) et à des fins militaires.

Les amphétamines activent les neurones à dopamine pour stimuler l’éveil

D’autres essais sur les drogues éveillantes sont en cours, par exemple via le glutamate : l’ampakine agit sur les récepteurs ampa et permettrait une optimisation des capacités cognitives après privation de sommeil. La biochimie du cerveau est à la recherche du « correcteur de sommeil idéal » et s’oriente vers des traitements « sur mesure » des troubles variés du sommeil ou de l’éveil (140 pathologies) en cherchant à en limiter les effets indésirables.

SIM – Laboratoire de rhumatologie appliquée

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