Capsule outil: Régulation du sommeil et rythmes circadiens : un modèle à deux processus

Le sommeil est un processus dynamique qui s'adapte chaque jour aux besoins de l'organisme. Le moment où l’on dort, de même que la durée et la qualité du sommeil résultent de l'action combinée de deux forces : la dette homéostatique et la phase de notre rythme circadien.

Il existe bien sûr des variations individuelles dans l’heure où l’on va au lit ou dans la quantité de sommeil qui nous est nécessaire pour bien fonctionner, mais globalement, on peut dire que les paramètres du sommeil sont le résultat d'interactions complexes entre deux processus.

Le premier est comparable à un sablier qui aurait besoin de se vider au bout d'un certain temps. On parle de « dette homéostatique » pour décrire ce processus. Une dette qui augmente donc en fonction du temps d'éveil et diminue durant l'épisode de sommeil.

Autrement dit, plus on veille, plus la pression de sommeil est importante. C’est ce qui explique aussi le rebond compensateur de sommeil le lendemain d’une nuit blanche. Ce rebond se manifeste bien sûr par une augmentation de la durée du sommeil la nuit suivante, mais également par une augmentation du pourcentage de sommeil lent.

Le deuxième processus qui influence grandement la venue, la durée et la qualité de notre sommeil est la phase de notre rythme circadien. Celle-ci est déterminée par notre horloge biologique dont le rythme est endogène mais entraîné par la lumière du jour. Cette horloge produit donc un cycle d’environ 24 heures au cours duquel survient des temps optimaux pour s’endormir, se réveiller, rêver et performer au cours de la journée.

Tout se passe donc comme si notre oscillateur circadien rendait plus facile l’endormissement à certains moments de la journée. Notre somnolence augmente ainsi sensiblement entre 13 et 16 heures, et plus encore entre 2 et 5 heures du matin. Les statistiques d'accident de travail et de la route confirment d’ailleurs ces données.

On peut schématiser ce modèle de régulation du sommeil comme un double balancier.

Adapté de  http://www.sommeil-mg.net/regulation.php

Une animation interactive de ce modèle existe aussi au http://www.sommeil-mg.net/spip/Atelier-du-sommeil

À l'état normal, il y a une concordance entre le rythme activité/repos et l'alternance du jour et de la nuit. Le balancier « circadien » et le balancier « homéostatique » sont en phase et nous font bien dormir et bien veiller.
  
Lorsque cette relation est perturbée et que les deux balanciers ne sont plus en phase, le sommeil et l’éveil se détériorent de façon significative. Les pics d’activité de plusieurs marqueurs circadiens surviennent à des temps inopportuns par rapport au cycle veille-sommeil, ce qui est à l’origine des problèmes causés par le décalage horaire et le travail de nuit.

 

La discussion (informelle) des modèles en (neuro)science

 


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