Sommeil calme et sommeil paradoxal

L'enregistrement de l'activité électrique de divers neurones a permis la description des différentes phases du sommeil. Au cours de l'éveil (1), l'activité électrique cérébrale est rapide et de faible amplitude. Le sommeil calme (2) présente des phases de sommeil léger, caracterisé par la présence de "fuseaux" (ou bouffées d'activité de grande amplitude) associés à quelques ondes lentes, et des phases de sommeil profond, ou prédominent les ondes lentes.

Puis survient le sommeil paradoxal (3): il associe des signes du sommeil profond, tel le relachement des muscles (l'electromyogramme est plat) et des signes d'éveil, tels un electro-encephalogramme rapide et des mouvements oculaires. Certains signes sont continus pendant toute la durée du sommeil paradoxal, par exemple l'activité rapide de l'électroencephalogramme et l'atonie musculaire; d'autres sont intermittents, tels les mouvements des yeux, de la face ou des extrémites des membres.

L'activité des neurones nommés SP-ON et SP-OFF est caractéristique du sommeil paradoxal : les neurones SP-ON sont spécifiquement activés au début du sommeil paradoxal et restent actifs pendant toute sa durée, tandis que les neurones SP-OFF s'éteignent progressivement après le début du sommeil paradoxal. Lorsque cesse cette phase du sommeil (4), les neurones SP-ON s'éteignent et les SP-OFF sont réactivés. Les rêves surviennent au cours du sommeil paradoxal. L'activité de certains neurones du corps genouillé lateral, le relais cérébral des voies visuelles est un autre signe du sommeil paradoxal.

	1. PHASE D'EVEIL Sur cet enregistrement, la première ligne (l'électroencephalogramme ou EEG) représente l'activité électrique du cerveau (la fréquence des ondes est égale à 20 hertz et leur amplitude a 50*10puissance6 volts environ); EMG (un électromyogramme) indique l'activité des muscles de la nuque; EOG est un électro-oculogramme, indiquant les mouvements des yeux; la quatrième ligne est un enregistrement de l'activité des neurones du corps génouille lateral (CGL), dans le thalamus; la ligne suivante indique l'activité de neurones nommés SP-ON (silencieux pendant l'éveil) et la dernière celle de neurones SP-OFF.
	2. PHASE DE SOMMEIL CALME Au cours du sommeil calme, le tonus musculaire faiblit (l'amplitude de l'EMG diminue), les yeux ne bougent pas et les neurones SP-OFF continuent d'être activés. Sur l'électroencephalogramme, on observe des bouffées d'ondes (des fuseaux) séparés par des ondes dites lentes (1 à 4 hertz).
	3. PHASE DE SOMMEIL PARADOXAL Une phase de sommeil paradoxal suit la phase de sommeil calme (le début est indiqué par la ligne pointillée). L'électroencephalogramme indique une activité cérébrale rapide et de faible amplitude. Le tonus musculaire a disparu, à l'exception de quelques brèves secousses (deuxième ligne). Au cours de cette phase, les yeux bougent (troisième ligne) et les neurones du corps genouillé latéral sont activés (quatrième ligne). Une autre caractéristique du sommeil paradoxal est la mise au repos des neurones SP-OFF et l'activation des neurones SP-ON.
	4. FIN DU SOMMEIL PARADOXAL La fin du sommeil paradoxal (à l'endroit de la ligne pointillée) se traduit par une réapparition des fuseaux sur l'électromyogramme, par une diminution de l'activité des yeux, par une mise au repos des neurones SP-ON et par une réactivation des neurones SP-OFF.

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Références

J.L. VALATX
Régulation du cycle veille-sommeil, in Le sommeil humain, sous la direction de O. Benoit et J. Forêt, Masson éditeur, pp. 25-37,1995.

J.-S. LIN et M. JOUVET
Potential Brain Neuronal Targets for Amphetamine-, Methylphenidate-, and Modafinil-Induced Wakefulness, Evidenced by c-fos Immunochemistry in the Cat, in Proc. Nat. Acad. Sci. USA, vol. 93, pp. 14128-14133,1996.