Notre cerveau détecte les voix inconnues même lors du sommeil profond

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Lorsque nous dormons, notre cerveau affiche toujours une activité soutenue : il continue à réguler les processus physiologiques qui nous maintiennent en vie, il « trie » les informations accumulées dans la journée, puis élimine les toxines via le liquide céphalo-rachidien. Mais ce n’est pas tout : c’est aussi une véritable sentinelle, capable de nous avertir en cas de stimuli environnementaux inhabituels. En effet, une nouvelle étude a montré que des voix inconnues déclenchent des ondes cérébrales bien spécifiques.

Des recherches antérieures ont montré que le cerveau continue de répondre sélectivement aux stimuli environnementaux pendant le sommeil. Mais la nature et le rôle fonctionnel de ces réponses n’étaient pas pleinement compris. Des chercheurs de l’Université Paris Lodron de Salzbourg ont donc mené une nouvelle expérience, visant à étudier la capacité du cerveau endormi à extraire et traiter les informations sensorielles pertinentes. Pour ce faire, ils ont étudié l’activité cérébrale d’adultes endormis en réponse à l’écoute de voix familières et inconnues.

Ces dernières ont déclenché davantage d’ondes appelées « complexes K » — des ondes cérébrales associées au traitement des stimuli externes pendant le sommeil, tels que le bruit, la lumière ou le toucher — et de microréveils que les voix familières. « Nos résultats suggèrent un rôle central pour les complexes K dans le traitement sélectif des informations pertinentes pendant le sommeil à mouvements oculaires non rapides (NREM) », écrivent les auteurs de l’étude dans the Journal of Neuroscience.

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Des ondes cérébrales qui veillent à notre sécurité

Au total, 17 volontaires ont été recrutés dans le cadre de cette expérience. Au laboratoire du sommeil de Salzbourg, ils ont été soumis à une polysomnographie — un examen qui consiste à enregistrer pendant le sommeil plusieurs variables physiologiques, telles que le rythme respiratoire et cardiaque, les niveaux d’oxygène, les mouvements et bien sûr, les ondes cérébrales. « Pendant la nuit, nous avons présenté aux participants des audios de leur propre nom et de deux noms non familiers. Ces noms étaient prononcés soit par une voix familière (VF), soit par une voix non familière (VNF) », explique sur son compte Twitter Mohamed Ameen, neuroscientifique à l’Université de Salzbourg et co-auteur de l’étude.

Que le nom prononcé soit celui du sujet ou un autre nom n’avait aucun effet sur l’activité cérébrale. En revanche, l’équipe a constaté que pendant le sommeil profond, les voix non familières ont déclenché bien plus de complexes K et de microréveils que les voix connues — ce qui indique un traitement sensoriel plus profond. « Nos résultats mettent en évidence des écarts dans les réponses cérébrales aux stimuli auditifs en fonction de leur pertinence pour le dormeur », concluent les chercheurs.

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Les voix inconnues (UFV) provoquent davantage de complexes K et de microréveils que les voix familières (FV). À noter que l’effet est moindre dans la seconde moitié du sommeil, suggérant que le cerveau s’est peu à peu familiarisé avec les voix inconnues. © M. Ameen et al.

Cette réactivité « dynamique » du cerveau — spécifique au contenu — aux informations sensorielles externes, lui permet d’entrer dans un « mode de traitement sentinelle » dans lequel il gère non seulement les processus internes importants qui se déroulent pendant le sommeil, mais aussi le traitement des informations sensorielles externes vitales.

Il semblerait que les complexes K soient déterminants pour profiter d’un sommeil réparateur : « Les complexes K peuvent être le mécanisme clé qui façonne notre sommeil, aidant le cerveau à décider si nous devons rester endormis ou nous réveiller », a déclaré à Inside Science le Dr Manuel Schabus, spécialiste du sommeil et co-auteur de l’étude. Il pense d’ailleurs que si la voix inconnue avait prononcé plus d’un seul mot, le sujet se serait probablement réveillé, car le cerveau l’aurait interprété comme une menace potentielle.

Une qualité de sommeil liée aux performances et à la longévité

Les résultats de cette étude expliquent ainsi pourquoi il est souvent compliqué de bien dormir dans un nouvel endroit, du moins au début : le cerveau doit en effet s’habituer à tous les nouveaux stimuli et décider qu’ils ne représentent pas une menace pour nous.

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En outre, les chercheurs ont noté que les réactions du cerveau à la voix inconnue étaient moins fréquentes à mesure que la nuit se prolongeait et donc que la voix devenait familière. Cela suggère que le cerveau est capable d’apprendre pendant le sommeil. Mais les étudiants qui rêvent de retenir leurs cours de cette manière, en étant complètement inconscients, n’y arriveront sans doute pas, précise Schabus. Il faudrait pour cela que l’information à retenir soit relativement simple, qu’elle ne soit pas prononcée trop fort ni trop longtemps, au risque de réveiller l’individu endormi. Or, des réveils intempestifs nuisent gravement à la qualité du sommeil.

« Le manque de sommeil nous rend moins performants, car le cerveau se repose pendant le sommeil, en particulier le lobe frontal, qui est nécessaire pour les fonctions exécutives. C’est pourquoi nous faisons beaucoup plus d’erreurs au travail, nous nous concentrons moins bien et nous sommes plus irrités sur le plan émotionnel lorsque nous manquons de sommeil », rappelle Schabus dans un communiqué. Il ajoute que la stabilité psychique et le système immunitaire dépendent tous deux de la récupération pendant le sommeil, il est donc primordial de préserver ce dernier en éliminant les éléments perturbateurs potentiels.

Quant à la quantité de sommeil requise, elle varie d’une personne à l’autre. Mais le spécialiste est formel : une fois que l’on a perdu plusieurs heures de sommeil dans la semaine, on ne parvient jamais à les compenser. « Il existe des liens alarmants entre une durée de vie raccourcie et un sommeil chroniquement trop court, ce qui devrait faire réfléchir tout un chacun », conclut-il.

Source : M. Ameen et al., Journal of Neuroscience

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