Les découvertes des enquêteurs du Mass General Brigham mettent en évidence l’interaction complexe de divers processus physiologiques lorsque le cerveau passe de l’état de veille au sommeil.
Une nouvelle étude menée par des chercheurs du Mass General Brigham a utilisé une technologie d'imagerie de nouvelle génération pour découvrir que lorsque le cerveau s'endort, il montre un changement d'activité coordonné. Ils ont découvert que pendant le sommeil NREM (mouvements oculaires non rapides), les parties du cerveau qui gèrent les mouvements et les entrées sensorielles restent actives et continuent à utiliser de l'énergie, tandis que les zones impliquées dans la pensée, la mémoire et la rêverie se calment et utilisent moins d'énergie. Leurs résultats sont publiés dans Communications naturelles.
Cette recherche aide à expliquer comment le cerveau reste réactif au monde extérieur même lorsque la conscience diminue pendant le sommeil. En révélant comment l'activité cérébrale, la consommation d'énergie et le flux sanguin interagissent pendant le sommeil, ces résultats et les outils d'imagerie que nous avons utilisés pour les découvrir offrent de nouvelles informations sur les mécanismes des maladies neurologiques et liées au sommeil.
Jingyuan Chen, PhD, auteur correspondant, chercheur adjoint au Centre Athinoula A. Martinos pour l'imagerie biomédicale du Massachusetts General Hospital
Le corps traverse deux types de sommeil plusieurs fois par nuit : NREM et REM (mouvements oculaires rapides). Le NREM est la phase de sommeil profonde et réparatrice qui joue un rôle clé dans la santé physique, le fonctionnement cérébral et la prévention des maladies. Pourtant, bon nombre de ses processus sous-jacents et de ses impacts sur la santé à long terme restent mal compris. Des études antérieures ont suggéré que le NREM aide à éliminer les déchets du cerveau.
À l’aide d’une nouvelle technique trimodale EEG-PET-MRI qui combine l’EEG pour étudier l’activité cérébrale, l’IRMf pour analyser le flux sanguin et la TEP fonctionnelle (fPET)-FDG pour surveiller la dynamique métabolique du glucose, les chercheurs ont examiné le cerveau de 23 adultes en bonne santé pendant de brèves séances de sommeil l’après-midi.
Les chercheurs ont découvert que la consommation d’énergie et le métabolisme diminuent à mesure que le sommeil s’approfondit, tandis que le flux sanguin devient plus dynamique, en particulier dans les zones sensorielles qui restent relativement actives. Dans le même temps, les réseaux cognitifs d’ordre supérieur se calment et le flux de liquide céphalo-rachidien augmente. Ensemble, ces résultats soutiennent l’idée selon laquelle le sommeil aide à éliminer les déchets du cerveau tout en maintenant la sensibilité aux signaux sensoriels pouvant déclencher l’éveil.
Les auteurs notent que les études futures devraient inclure des groupes plus grands et plus diversifiés et collecter des enregistrements de sommeil plus longs et plus profonds. Les chercheurs prévoient également d’utiliser des méthodes plus précises pour mesurer le métabolisme cérébral et mieux distinguer les étapes du sommeil.
