HUIT EN­SEI­GNE­MENTS DE MATHEW WAL­KER

Sa­viez-vous qu’un de nos deux hé­mi­sphères peut res­ter aux aguets pen­dant que l’autre dort ? Une sé­lec­tion de dé­cou­vertes et d’hy­po­thèses ti­rées du livre d’un spé­cia­liste.

Books - - ÉDITO | SOMMAIRE - BAP­TISTE TOUVEREY.

1. Un bal­let d’ondes cé­ré­brales

L’ac­ti­vi­té élec­trique du cer­veau est très dif­fé­rente se­lon que l’on est en som­meil REM (pa­ra­doxal) ou nonREM (pro­fond). En som­meil REM, elle est proche de celle de l’état éveillé, « une ré­plique presque par­faite de celle qu’on ob­serve pen­dant une veille at­ten­tive et alerte», note Mat­thew Wal­ker, au point qu’« il est sou­vent im­pos­sible de dis­tin­guer uni­que­ment à par­tir de l’ac­ti­vi­té élec­trique des ondes cé­ré­brales le som­meil pa­ra­doxal de l’état de veille ».

Les ondes cé­ré­brales montent et des­cendent à un rythme ra­pide et ir­ré­gu­lier. « Si je vous de­man­dais de pré­voir les pro­chaines se­condes de l’ac­ti­vi­té en bat­tant le rythme à par­tir des ondes pré­cé­dentes, vous ne se­riez pas en me­sure de le faire », ex­plique le neu­ros­cien­ti­fique. À l’in­verse, les ondes cé­ré­brales du som­meil pro­fond sont si lentes et ré­gu­lières qu’elles en de­viennent pré­dic­tibles.

Pen­dant long­temps, les cher­cheurs ont pen­sé que ces ondes re­flé­taient la si­tua­tion d’un cer­veau au re­pos, «un état de se­mi-hi­ber­na­tion ou de tor­peur morne ». Une hy­po­thèse sen­sée, mais « par­fai­te­ment fausse », re­marque Mat­thew Wal­ker : « Ce dont vous faites l’ex­pé­rience pen­dant votre som­meil pro­fond est en réa­li­té l’une des ma­ni­fes­ta­tions les plus épiques de la collaboration neu­ro­nale telle que nous la connais­sons. Par une éton­nante opé­ra­tion d’au­to-or­ga­ni­sa­tion, des mil­liers de cel­lules cé­ré­brales dé­cident de s’unir pour “chan­ter”, ou “faire feu”, en me­sure.» Le cher­cheur uti­lise l’image d’un stade de football où les spec­ta­teurs ces­se­raient de ba­var­der entre eux et de pous­ser des cris iso­lés pour se mettre à chan­ter à l’unis­son.

2. Éli­mi­ner ou ren­for­cer des connexions neu­ro­nales

Le som­meil est di­vi­sé en plu­sieurs cycles de quatre-vingt-dix mi­nutes en moyenne. Ain­si, une nuit d’à peu près huit heures (ce que re­com­mande Wal­ker) en com­por­te­ra cinq, en comp­tant le temps d’en­dor­mis­se­ment (Meir Kry­ger en compte plu­tôt quatre : lire « Un be­soin vi­tal qui tourne à l’ob­ses­sion», p.17). Mais ces cycles ne sont pas iden­tiques entre eux. Les premiers sont do­mi­nés par le som­meil pro­fond, et le som­meil REM y est ré­duit à la por­tion congrue. À me­sure que la nuit avance, le rap­port de force s’in­verse et le der­nier cycle ne com­porte qua­si­ment plus de som­meil pro­fond. C’est ce qui ex­plique que nous rê­vions sur­tout pen­dant dans la se­conde par­tie de la nuit et no­tam­ment juste avant le ré­veil.

Cette ré­par­ti­tion étrange, asy­mé­trique, au cours de la nuit entre som­meil pro­fond et som­meil pa­ra­doxal n’est pas sans sus­ci­ter des ques­tions, écrit Wal­ker. On au­rait pu ima­gi­ner re­ce­voir d’abord son content de som­meil pro­fond puis son content de som­meil pa­ra­doxal. Ou bien l’in­verse.On au­rait pu ima­gi­ner aus­si des cycles iden­tiques, au ra­tio équi­li­bré. Cette der­nière so­lu­tion au­rait pré­sen­té l’avan­tage, si le som­meil est in­ter­rom­pu au mi­lieu de la nuit, de ne pas souf­frir d’un trop grand dé­fi­cit de som­meil pa­ra­doxal par rap­port au som­meil pro­fond.

Une pre­mière hy­po­thèse se­rait que ce der­nier est plus im­por­tant que le som­meil REM, d’où la prio­ri­té qui lui est don­née en dé­but de nuit. Or ce n’est pas le cas : di­verses ex­pé­riences ont prou­vé que les deux types de som­meil sont aus­si vi­taux l’un que l’autre.

Comment dès lors ex­pli­quer « ce jeu de va-et-vient ir­ré­gu­lier entre som-

meil pro­fond et som­meil pa­ra­doxal » ? Wal­ker ex­plique que « l’une des fonc­tions clés du som­meil pro­fond, qui pré­do­mine pen­dant la pre­mière par­tie de la nuit, consiste à éli­mi­ner les connexions neu­ro­nales in­utiles. En re­vanche, l’étape de rêves du som­meil REM, qui pré­vaut plus tard dans la nuit, joue un rôle dans le ren­for­ce­ment de ces connexions.» La théo­rie de Wal­ker est que l’al­ter­nance com­plexe entre les deux types de som­meil ré­sulte d’un équi­libre sub­til entre le be­soin de conser­ver des in­for­ma­tions an­ciennes et ce­lui d’en sto­cker de nou­velles au sein d’un es­pace de ran­ge­ment li­mi­té (lire«La mé­ta­phore du sculp­teur », p. 24).

3. Les deux hé­mi­sphères

Tous les ani­maux dorment, et il semble que le som­meil soit aus­si vieux que la vie elle-même. Wal­ker le sou­ligne, même « les formes les plus simples d’or­ga­nismes uni­cel­lu­laires d’une du­rée de vie de plus de vingt-quatre heures, comme les bac­té­ries, pré­sentent des phases ac­tives et pas­sives cor­res­pon­dant au cycle jour/nuit de la Terre». Mais tous les ani­maux ne dorment pas de la même fa­çon. La du­rée de som­meil va­rie gran­de­ment d’une es­pèce à l’autre. D’autre part, les in­sectes, les am­phi­biens, les poissons et la plu­part des rep­tiles ne semblent connaître que le som­meil pro­fond, l’al­ter­nance avec le som­meil REM étant l’apa­nage des oiseaux et des mam­mi­fères. Par ailleurs, oiseaux et ani­maux ma­rins par­tagent la fa­cul­té de gar­der un hé­mi­sphère de leur cer­veau en éveil pen­dant que l’autre dort. Étant don­né l’environnement dans le­quel ils évo­luent, c’est une ques­tion de sur­vie. Aus­si éton­nant que ce­la puisse pa­raître, l’être hu­main peut lui aus­si avoir un hé­mi­sphère de son cer­veau qui reste aux aguets tan­dis que l’autre jouit d’un som­meil pro­fond : c’est ce qui se pro­duit lorsque nous dor­mons dans un environnement in­ha­bi­tuel et donc po­ten­tiel­le­ment dan­ge­reux.

4. La ci­vi­li­sa­tion, fille du rêve

Nous avons un peu moins be­soin de dor­mir que nos cou­sins pri­mates (huit heures contre dix à quinze). Mais la grande spé­ci­fi­ci­té de notre som­meil est la part dis­pro­por­tion­née qu’y oc­cupe la phase REM (de 20 à 25% contre 9% pour les autres pri­mates). Comment ex­pli­quer cette dif­fé­rence ? Se­lon Wal­ker, peut-être par le fait que nous ne dor­mons pas dans les arbres, mais sur la terre. L’une des par­ti­cu­la­ri­tés du som­meil REM est que, pen­dant qu’il a lieu, les muscles vo­lon­taires du corps sont pa­ra­ly­sés (sans quoi nous ef­fec­tue­rions dans le monde réel les mou­ve­ments que nous ef­fec­tuons dans nos rêves). Nous ne sommes plus qu’une masse inerte. Un état qui peut se ré­vé­ler par­ti­cu­liè­re­ment dan­ge­reux quand on dort sur une branche. Quoi qu’il en soit, ce se­rait parce que, à par­tir d’un cer­tain stade de notre évo­lu­tion, nous avons quit­té les arbres pour le sol que la part de notre som­meil REM se se­rait dé­ve­lop­pé.

Se­lon Wal­ker, cette évo­lu­tion a eu lieu avec Ho­mo erec­tus, qui, pour sur­vivre la nuit sans la pro­tec­tion des bran­chages, a non seule­ment ap­pris à maî­tri­ser le feu, mais « dé­ve­lop­pé une fa­çon plus ef­fi­cace de dor­mir. […] L’évo­lu­tion s’est char­gée de rac­cour­cir en du­rée notre

LE LIVREPour­quoi nous dor­mons. Le pou­voir du som­meil et des rêves, tra­duit de l’an­glais par Pau­line Sou­lat, La Dé­cou­verte, 2018, 370 p.L’AU­TEURMat­thew Wal­ker est pro­fes­seur de psy­cho­lo­gie et de neu­ros­ciences à l’Uni­ver­si­té de Ca­li­for­nie à Ber­ke­ley. Il y di­rige le Cen­ter for Hu­man Sleep Science.

Les chim­pan­zés sont de plus gros dor­meurs que nous, mais la part qu’oc­cupe le som­meil pa­ra­doxal dans leurs nuits est moindre, peut-être parce qu’ils dorment dans les arbres.

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