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Explication des broches de sommeil

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Aperçu

Les fuseaux du sommeil sont un type d'ondes cérébrales qui se produisent en rafales. Ils sont décrits comme une activité oscillatoire du cerveau qui se produit principalement au cours du sommeil NREM de stade 2 (sommeil léger), mais qui se produit également pendant sommeil profond.

Certaines relations ont été trouvées entre les fuseaux du sommeil et la mémoire, les préférences circadiennes, le développement neuronal et la non-réponse aux événements extérieurs (assurant un sommeil serré). L'anomalie du fuseau du sommeil a été associée à l'insomnie, à la schizophrénie, à l'épilepsie, au retard mental et à des problèmes de santé mentale.

Que sont les fuseaux de sommeil?

À l'aide d'un EEG (électroencéphalogramme), les scientifiques sont capables d'enregistrer l'activité du cerveau. Cette activité s'appelle les ondes cérébrales. Les ondes cérébrales varient en fonction de notre état - que nous soyons éveillés ou endormis. Lorsque nous dormons, notre cerveau parcourt différents étapes; nous le savons parce que l'EEG montre un type distinct d'activité cérébrale pour chaque étape.

Les fuseaux de sommeil (également appelés bandes sigma et ondes sigma) sont des ondes cérébrales qui éclatent de manière oscillatoire. Ils sont les plus actifs pendant la phase 2 et le sommeil profond (c'est-à-dire au début et à la fin du cycle de sommeil NREM).

Les fuseaux de sommeil sont décrits comme lents ou rapides, selon la fréquence des ondes. Les broches lentes se produisent entre 9 Hz et 12 Hz, tandis que la plage des broches rapides est de 12 à 16 Hz. Ils ne proviennent pas du même endroit - les fuseaux lents proviennent des zones frontales du cerveau, tandis que les fuseaux rapides apparaissent dans les parties centrales et périphériques.

La recherche n'a pas été en mesure de séparer avec succès les types de broches - dans certains documents de recherche, ils ne sont appelés que des «broches de sommeil», sans donner plus de détails. Un groupe de professionnels du département de psychiatrie de la Harvard Medical School, Boston, Massachusetts, a souligné ce problème en déclarant que les deux types de broches ont des rôles différents. Les fuseaux rapides sont plus impliqués dans les processus cognitifs et la mémoire, alors que le rôle des fuseaux lents reste à découvrir.

Complexes K et fuseaux de sommeil

Les complexes K sont des ondes cérébrales qui se produisent avant et après les fuseaux de sommeil. Sur une lecture EEG, un complexe K ressemble à une seule onde de haute amplitude. Les complexes K se produisent également lors de la réponse du cerveau à des stimuli extérieurs (par exemple, un son joue, quelque chose nous touche, etc.). On pense qu'ils suppriment l'excitation cérébrale et maintiennent le sommeil. Les fuseaux du sommeil et les complexes K sont liés à la consolidation et au renforcement de la mémoire.

Diagramme des broches de sommeil
Figure 1. Un complexe K et une broche de sommeil

Que font les broches de sommeil? La fonction des broches

La fonction des fuseaux de sommeil a été partiellement découverte, mais elle n'est pas encore claire. Bien que les scientifiques travaillent dans ce domaine depuis des décennies, ils n'ont pas été en mesure de trouver les rôles exacts que remplissent les fuseaux de sommeil. Nous présentons ici des fonctions qui ont été scientifiquement prouvées.

Développement du système nerveux chez les bébés

Les bébés humains et animaux se contractent souvent pendant qu'ils dorment - et on pense que les contractions aident la partie sensori-motrice du cerveau à `` cartographier '' le corps, à comprendre quelles voies nerveuses exactes correspondent à quels muscles.

Chez les bébés rats et les fœtus humains, le processus est le même - une contraction suivie de fuseaux dans la partie correspondante du cerveau. Chez les bébés humains plus âgés, le processus devient différent mais reste similaire, selon un étude. On pense qu'il est essentiel pour le développement moteur et la coordination.

Faire taire le bruit

Lorsque des sons sont entendus pendant que nous dormons, les fuseaux du sommeil modifient la façon dont le cerveau les traite. Recherche a montré qu'après le bruit qui a provoqué un complexe K, le centre auditif du cerveau est activé. Les informations reçues sont déformées, ce qui nous rend moins réactifs aux bruits extérieurs.

Les personnes qui ont plus de broches de sommeil en général montrent également une capacité à rester endormies aux bruits extérieurs tout en dormant avec plus de bruit de fond.

Consolidation de la mémoire

Les fuseaux de sommeil en sommeil léger (stade 2 ou N2) jouent un rôle dans le transfert d'informations de la mémoire à court terme vers la mémoire à long terme, un processus appelé consolidation de la mémoire. On sait que pendant notre sommeil, notre cerveau renforce la mémoire sur la façon d'accomplir des tâches physiques. Ce type de mémoire est appelé mémoire procédurale.

Dans un 2016 étude, un groupe de personnes a été invité à apprendre certaines séquences motrices. Lors de l'exécution de la tâche, une odeur s'est dégagée. Quand ils se sont endormis, l'odeur s'est de nouveau libérée afin de renforcer la mémoire.

Ceux qui ont reçu une odeur pendant la phase 2 du sommeil étaient ceux dont le cerveau a réagi en concentrant l'activité sur les séquences motrices apprises ce jour-là. Plus tard, ils ont obtenu de bien meilleurs résultats que les autres groupes exposés à l'odeur pendant le sommeil paradoxal et profond.

Au stade 2, le nombre de broches a augmenté en réponse à l'odeur, indiquant que seules ces broches jouent un rôle dans l'apprentissage tâches motrices dans le sommeil.

A étude de 2012 a montré que les fuseaux de sommeil pendant le sommeil profond et lent (également connu sous le nom de stade N3), sont généralement plus denses qu'au stade 2. Les chercheurs ont également découvert que les fuseaux de sommeil qui apparaissent pendant le sommeil profond joue également un rôle dans la consolidation de la mémoire. Pour être plus précis, ils aident à consolider la mémoire déclarative. La mémoire déclarative est le genre de mémoire que nous utilisons pour nous souvenir des mots, des faits, de l'heure exacte de nos réunions, par exemple.

Cette étude a fourni un aperçu important de la physiologie des fuseaux pendant la nuit - les chercheurs ont constaté que l'amplitude et la durée des fuseaux de sommeil ne changent pas lorsque nous passons du stade 2 (sommeil léger) au stade 3 (sommeil profond). Il est souligné que les fuseaux de sommeil sont également présents tout au long du sommeil NREM. De cette façon, leurs résultats confrontent une quantité considérable de recherches antérieures qui indiquent que les fuseaux de sommeil ne se produisent qu'au stade 2.

Oubli

Il semble que la plupart des études se concentrent sur la façon dont notre cerveau se souvient des choses pendant le sommeil, mais nous oublier dans notre sommeil. On a également constaté que les fuseaux de sommeil aidaient à oublier des informations qui, à l'état de veille, n'étaient pas «étiquetées» pour se souvenir.

Nous sommes capables de faire la distinction entre les informations importantes et sans importance. Les voies nerveuses déterminées pour se souvenir sont renforcées, tandis que d'autres sont «effacées» de notre mémoire si nécessaire.

Différences de sexe

Certains chercheurs insistent sur le fait que lors de la recherche des fonctions du fuseau du sommeil, il faut faire très attention à savoir si les sujets sont des hommes ou des femmes, car il semble qu'il existe une différence significative entre les deux sexes.

Certaines études ont suggéré qu'il y avait une corrélation entre les fuseaux de sommeil rapide et le score du quotient intellectuel (QI). Cependant, il semble que ce n'est que chez les femmes que le QI soit lié au nombre de fuseaux - chez les hommes, aucune corrélation de ce type n'a été trouvé.

Lors du test des femmes uniquement, un étude montre que la mémoire fluctue avec leur cycle menstruel, en conséquence œstrogènes influence. La mémoire déclarative étant étroitement liée aux fuseaux du sommeil, cela suggère que les fuseaux chez les femmes varient en fonction de la partie du cycle. C'est pourquoi ils déconseillent de placer les femmes et les hommes dans la même catégorie de recherche car cela peut produire de faux résultats.

Broches de sommeil de notre chronotype

Il semble que notre chronotype (rythme quotidien de nos propres préférences pour l'heure de sommeil et de réveil) est en relation avec les fuseaux de sommeil que notre cerveau produit pendant le sommeil. Les fuseaux de sommeil dans les types du matin ont des fuseaux nettement plus `` plus faibles '', c'est-à-dire qu'ils sont d'intensité et d'amplitude plus faibles que les types de l'après-midi et du soir.

Les fuseaux des types du matin étaient également rapporté pour avoir une diminution rapide vers le matin. Les deux autres groupes n'ont pas eu un tel changement.

Fuseaux du sommeil et insomnie

Les personnes souffrant d'insomnie ont un niveau d'activité cérébrale plus élevé (hyper excitation corticale) - leurs fuseaux de sommeil sont soit plus denses, soit simplement différents de ceux des personnes qui n'ont pas ces problèmes. UNE étude menée auprès d'étudiants avait pour objectif de trouver une corrélation entre le stress scolaire et les fuseaux de sommeil. Ils ont découvert qu'une faible activité de la broche au début de la nuit permettait de prédire avec succès les problèmes liés à l'insomnie du sommeil causés par le stress.

Il semble que le sommeil se concentre dans divers autres troubles du sommeil, comme ceux liés à somnolence diurne excessive, comme la narcolepsie et les hypersomnies. Certaines recherches ont trouvé un lien entre des fuseaux de sommeil anormaux et un retard mental chez les enfants.

Ressources additionnelles

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