Le processus homéostatique du sommeil

• Le sommeil est un état de suspension partielle et périodique des fonctions sensitives et motrices, impliquant une cessation périodique de l'activité consciente.
• La durée du sommeil nocturne varie d'une personne à l'autre et selon l'âge.
• Les nouveau-nés dorment environ 16 heures par jour.
• Les besoins de sommeil sont régulés par deux processus principaux : homéostatique et circadien.

Processus Homéostatique

• Le processus homéostatique, ou processus S, est basé sur l'accumulation d'un besoin de sommeil, représenté par la "pression de sommeil".
• L'accumulation du besoin de sommeil est comparable au remplissage d'un réservoir pendant la veille.
• Le réservoir se vide rapidement pendant le sommeil.
• L'organisme tente de compenser le manque de sommeil en augmentant la somnolence.
• Les siestes peuvent réduire les besoins de sommeil nocturne.
• L'accumulation d'adénosine, issue de la dégradation de l'ATP, est liée à la fatigue cellulaire et à la pression de sommeil.
• L'adénosine s'accumule pendant la veille et diminue pendant le sommeil.

Processus Circadien

• Le rythme circadien est établi par l'horloge biologique centrale située dans le noyau suprachiasmatique (NSC) de l'hypothalamus.
• Le NSC régule l'activité des neurones de la glande pinéale, ou épiphyse.
• La glande pinéale synthétise la mélatonine.
• Les périodes de veille et de sommeil suivent un cycle de 24h appelé rythme circadien.
• Le NSC est synchronisé avec l'alternance lumière/obscurité.
• La diminution de l'intensité lumineuse est transmise au NSC via les photorécepteurs de la rétine.
• Cela active les neurones du NSC.
• Puis cela stimule la glande pinéale.
• La glande pinéale synthétise de la mélatonine.
• La production de mélatonine augmente à la tombée du jour, signalant le besoin de dormir.
• Le niveau de mélatonine reste élevé pendant environ 12 heures.
• La lumière du jour inhibe l'activité de la glande pinéale et réduit la production de mélatonine.
• La mélatonine abaisse la température corporelle, favorisant l'endormissement.
• Une température corporelle élevée est associée à une phase active, tandis qu'une température basse diminue la vigilance.

Transition Veille/Sommeil

• La transition entre veille et sommeil repose sur l'inhibition réciproque entre les réseaux neuronaux de l'éveil et du sommeil.
• L'activité de ces réseaux est influencée par des facteurs extérieurs (lumière, bruit, stress) et intérieurs (horloge biologique, pression du sommeil).
• L'hypocrétine est une hormone qui stabilise les transitions veille/sommeil en stimulant le système de l'éveil.
• L'état d'éveil résulte d'un réseau complexe reliant le tronc cérébral au cortex, passant ou non par le thalamus, appelé réseau exécutif de l'éveil.
• Le système activateur ascendant, situé dans le tegmentum, avec les noyaux latérodorsal (LDT) et pédiculo-pontin (PPT), utilise une neurotransmission cholinergique.
• Le locus coeruleus utilise une neurotransmission noradrénergique.
• Les neurones histaminergiques se trouvent en position ventro-latérale de l'hypothalamus postérieur.
• Le sommeil dépend de l'activation de la partie antérieure de l'hypothalamus et de l'inhibition des structures liées à l'éveil.
• L'inhibition est notamment liée à l'activation des neurones GABA, à l'accumulation de substances hypnogènes comme l'adénosine, et aux fluctuations de la mélatonine.

Phases de Sommeil

• Le sommeil évolue par cycles de 4 à 6 fois par nuit.
• Chaque cycle comprend une phase de sommeil lent et une phase de sommeil paradoxal.
• Le sommeil lent comprend trois stades : N1 (sommeil léger), N2 (représente 50 à 60% du sommeil), et N3/N4 (sommeil profond).
• Le sommeil paradoxal, ou REM, représente 20 à 25% de la nuit et se caractérise par une activité mentale importante et des mouvements rapides des yeux.
• L'activité électrophysiologique cérébrale est importante durant le sommeil paradoxal et ressemble à l'activité durant l'éveil.
• Le sommeil profond prédomine en début de nuit, tandis que le sommeil paradoxal est plus présent en fin de nuit.

Dérèglements du Sommeil

• Les insomnies peuvent être d'origine organique ou psychologique.
• La narcolepsie est un type d'hypersomnie.

La Mémoire

• La mémoire est la fonction qui permet d'intégrer, conserver et restituer des informations pour interagir avec notre environnement.
• La mémoire comprend la capacité d'apprendre (mémorisation) et la capacité de se souvenir (restitution).

Types de Mémoire

• On distingue la mémoire sensorielle, la mémoire à court terme et la mémoire à long terme.
• La mémoire à long terme se divise en mémoire explicite et mémoire implicite.
• La mémoire explicite comprend la mémoire sémantique (connaissances générales) et la mémoire épisodique (souvenirs personnels).
• La mémoire implicite comprend la mémoire procédurale (automatismes, compétences motrices).
• La mémoire sensorielle est nécessaire pour le stockage dans la mémoire à court terme.
• Les informations peuvent être rapidement effacées ou stockées dans la mémoire à long terme.

Structures Nerveuses Impliquées dans la Mémoire

• Les structures nerveuses impliquées dans la mémoire sont : le cortex préfrontal, les aires sensorielles, le néocortex, l'hippocampe, l'amygdale, le cervelet, les noyaux gris centraux, le lobe pariétal et temporal.
• La mémoire à court terme sollicite principalement le cortex préfrontal.
• La mémoire sensorielle implique différentes régions à proximité des aires sensorielles et le cortex préfrontal.
• La mémoire sémantique fait intervenir des régions étendues comme les lobes pariétaux et temporaux, le néocortex, l'hippocampe et l'amygdale.
• La mémoire épisodique mobilise l'hippocampe, l'amygdale, le néocortex et le lobe préfrontal.
• La mémoire procédurale sollicite le cervelet et les noyaux gris centraux.
• L'hippocampe est le chef d'orchestre de la mémorisation durable des faits et des événements, assurant la transition de la mémoire à court terme vers la mémoire à long terme.
• L'hippocampe est une zone carrefour où les informations transitent avant d'être stockées dans les zones corticales.

La Plasticité Cérébrale

• La plasticité cérébrale est la capacité du cerveau à se remodeler tout au long de la vie.
• La mémorisation repose sur les modifications physiques des connexions neuronales (synapses, neurones, réseaux neuronaux).