Notre cerveau est un organe plein de mystères. De nombreux chercheurs étudient son fonctionnement, mais c’est sur une question très particulière que des Français se sont penchés : que se passe-t-il dans notre cerveau lorsque nous dormons ? Grâce à une technique innovante d’imagerie par ultrasons, ils ont réalisé les premiers films du cerveau du rat pendant son sommeil. Ainsi, contrairement à l’image paisible que l’on a du sommeil, il serait plutôt une phase d’hyper-synchronisation cérébrale !
UNE ÉTUDE FRANÇAISE
Des chercheurs français de l’Inserm, de l’ESPCI Paris, du CNRS, et de la Sorbonne ont réalisé une grande avancée dans la compréhension du fonctionnement du cerveau pendant le sommeil. En effet, dans leurs laboratoires respectifs, ils ont observé de façon précise le cerveau de rongeurs éveillés, mais aussi pendant la phase de sommeil paradoxal, grâce à une technique innovante.
Leur étude, publiée dans Natures Communications, change la vision que l’on pouvait avoir sur le sommeil. Ainsi, un cerveau en phase de sommeil paradoxal est en réalité hyperactif, avec des pics massifs de débit sanguin, en particulier dans l’hippocampe. Néanmoins, ces données nécessitent encore d’être confirmées chez l’être humain.
VIDÉO D’UN CERVEAU PENDANT LE SOMMEIL PARADOXAL
Pour obtenir ces données nouvelles, les chercheurs français ont donc étudié l’activité cérébrale chez le rat, grâce à une technique innovante. Développée par l’équipe de Mickaël Tanter, elle couple l’électroencéphalographie (EEG), qui enregistre l’activité électrique des neurones, avec l’imagerie par ultrasons ultrarapides appelée FUS (pour functional ultrasound). Elle permet donc de visualiser très précisément les variations des flux sanguins liés à l’activité neuronale dans l’ensemble du cerveau de rats, notamment pendant le sommeil paradoxal.
Pendant cette phase, les chercheurs ont constaté une forte augmentation du débit sanguin dans le cerveau, sous forme de vagues. A l’inverse, les phases de sommeil non-paradoxal et de réveil chez les rats présentent des volumes sanguins cérébraux relativement bas.
Ces « poussées vasculaires » observées lors du sommeil paradoxal durent en moyenne 5 à 30 secondes. Cependant, elles peuvent atteindre 1 minute dans les régions corticales et sont très puissantes dans l’hippocampe, une zone cruciale de la mémoire.
Les chercheurs français ont également observé un phénomène de synchronisation vasculaire entre des différentes zones du cerveau, éloignées les unes des autres, bien plus important qu’en phase de sommeil non-paradoxal ou d’éveil. Néanmoins, pour les scientifiques, cela n’explique toujours pas clairement la fonction du sommeil paradoxal. Grâce à ces travaux, les chercheurs sont en mesure de présenter les premiers films du cerveau entier durant le sommeil paradoxal !
