Alors que l’on croyait autrefois que le sommeil n’était qu’une période d’inactivité et de repos, les études modernes en chronobiologie ont montré que le sommeil est important pour toute une série de processus biochimiques. Une étude récente suggère que le sommeil est encore plus important que ne le pensaient les médecins et les scientifiques, car il permet au cerveau d’éliminer les substances chimiques toxiques qui s’accumulent au cours de la journée.

Les neurotoxines et le cerveau

Les cellules du cerveau sont occupées tout au long de la journée à effectuer toute une série de réactions qui créent les fonctions mentales. Malheureusement, nombre de ces processus ont des sous-produits toxiques qui pourraient être mortels pour les cellules s’ils n’étaient pas éliminés.

Le cerveau est séparé du reste du corps, y compris de l’approvisionnement en sang, par une barrière hémato-encéphalique. Cela ralentit l’élimination des neurotoxines qui peuvent s’accumuler en raison des activités mentales de l’éveil. Ces toxines sont éliminées par un système de ruissellement lent appelé système glymphatique.

Cependant, de nouvelles recherches suggèrent que le système glymphatique n’est ni lent ni ruisselant pendant le sommeil. Dans une étude récente, les chercheurs ont découvert que le cerveau changeait de structure pendant la nuit pour permettre un nettoyage rapide et complet du système glymphatique.

Le système glymphatique pendant le sommeil

Dans cette étude, des chercheurs en biologie circadienne ont imagé le cerveau de souris, dont le cerveau ressemble beaucoup au nôtre, pendant l’éveil et le sommeil. Pendant le sommeil, leurs ventricules, ou espaces remplis de liquide dans le cerveau, sont devenus plus grands. Ce phénomène a été observé chez l’homme lors d’études menées sur des patients atteints de syndromes neurodégénératifs.

L’examen microscopique du cerveau des souris a montré que les cellules gliales, qui soutiennent la fonction nerveuse, rétrécissaient considérablement pendant le sommeil. Cela permet au liquide céphalo-rachidien de rincer le cerveau en profondeur et rapidement, en éliminant les neurotoxines accumulées au cours de la journée. En fait, les scientifiques qui ont imagé le cerveau de souris ont montré que le système glymphatique était 10 fois plus actif lorsque les souris dormaient.

Pourquoi rincer le cerveau la nuit ?

Cela nous amène à une question importante : Pourquoi cela se produit-il pendant le sommeil ? L’élimination des neurotoxines du cerveau est essentielle pour prévenir les lésions cellulaires, alors ne devrait-elle pas se produire tout le temps ?

Bien que les études ne le confirment pas (pour l’instant), les chercheurs en chronobiologie ont une hypothèse sur la raison pour laquelle ce processus essentiel est accéléré pendant le sommeil. Le Dr Nedergaard, qui a dirigé cette étude récemment publiée, suppose que le cerveau utilise une grande quantité d’énergie pour se purger et pomper les neurotoxines à travers la barrière hémato-encéphalique en vue de leur excrétion. Pendant la journée, toute l’énergie est dépensée pour les fonctions mentales, ce qui ne laisse aucune énergie pour le nettoyage. De la même manière que de nombreux bâtiments sont nettoyés la nuit lorsqu’ils sont moins utilisés, le cerveau doit réserver le nettoyage à des moments où il n’interfère pas avec d’autres fonctions.

La barrière hémato-encéphalique et l’insomnie

Non seulement l’insomnie peut entraver le nettoyage de routine du cerveau, mais elle peut aussi provoquer l’importation de substances chimiques toxiques dans le cerveau. Une autre étude récente a montré que les connexions des vaisseaux sanguins qui protègent le cerveau des métabolites toxiques dans la circulation sanguine commencent à se détériorer lorsque les animaux sont chroniquement privés de sommeil.

Les chercheurs de cette étude ont provoqué l’insomnie chez des animaux de recherche et ont étudié attentivement la physiologie de leur cerveau. Les vaisseaux sanguins ont commencé à se séparer, ce qui suggère que la barrière entre le cerveau et le corps s’affaiblit. L’examen au microscope des cellules cérébrales de ces animaux a révélé l’apparition de vésicules, ou unités de stockage, de métabolites toxiques provenant de l’organisme. L’augmentation du stockage des toxines est liée à des maladies telles que la maladie de Parkinson.

Lorsque le stockage de ces substances chimiques devient trop fastidieux, les cellules peuvent s’exciter et réagir de manière excessive aux stimuli, ce qui nuit à leur fonctionnement. Dans certains cas, ces cellules cérébrales peuvent même mourir. L’augmentation de la perméabilité du cerveau est également préoccupante, car de nombreux médicaments sont administrés en partant du principe qu’ils ne traversent pas la barrière hémato-encéphalique. S’ils traversent cette barrière chez les patients souffrant d’insomnie, ils peuvent avoir des effets négatifs sur les tissus et les fonctions cérébrales.

L’homme moderne et le sommeil

Malheureusement, ce n’est pas une bonne nouvelle pour de nombreuses personnes modernes. La technologie nous permet d’être éveillés la plupart du temps, tandis que le stress de la vie contemporaine décourage les bonnes habitudes de sommeil. Cette étude suggère qu’un manque de sommeil de qualité peut conduire à une accumulation progressive de neurotoxines qui peuvent endommager à long terme les tissus cérébraux. En fait, l’exposition aux neurotoxines a été liée à des maladies dégénératives telles que la maladie d’Alzheimer. De nouvelles études sur la biologie circadienne seront menées à l’avenir pour déterminer si et dans quelle mesure le manque de sommeil contribue aux maladies dégénératives du cerveau.

Bien que la relation entre les neurotoxines et le sommeil soit encore à l’étude, ces études suggèrent que le sommeil joue un rôle très important dans la protection du cerveau. Non seulement le cerveau semble avoir besoin de sommeil pour se nettoyer, mais l’insomnie peut augmenter l’exposition à des métabolites toxiques provenant d’autres parties du corps. Le maintien d’un rythme circadien sain avec des quantités suffisantes de sommeil de haute qualité peut être un moyen possible de se protéger des effets dangereux des neurotoxines.