Le manque de sommeil a été associé à plusieurs facteurs, allant des sautes d'humeur erratiques à la prise de poids en passant par l'affaiblissement du système immunitaire. En 2007, l'Organisation mondiale de la santé a même déclaré que le travail posté était «potentiellement cancérigène», car il interférait fondamentalement avec les rythmes circadiens et les habitudes de repos d'un individu.
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Matthew Walker, professeur de neuroscience et de psychologie et directeur du laboratoire du sommeil et de la neuro-imagerie de l'Université de Californie à Berkeley, a parlé du sommeil et de son importance pour la santé physique et mentale d'une personne lors du festival "Future is Here" du magazine Smithsonian weekend. Au cours de son discours, il a décrit une idée audacieuse visant à améliorer la capacité des personnes âgées à créer et à conserver des souvenirs en stimulant leur cerveau avec un faible courant pendant leur sommeil.
Le sommeil profond, une période considérée comme essentielle pour la formation de la mémoire, devient de plus en plus rare à mesure que les gens vieillissent. En attachant deux électrodes au cuir chevelu d'une personne, Walker peut diriger un courant dans la zone préfrontale et simuler les ondes lentes du sommeil profond pendant que le porteur dort.
Cette technique est appelée stimulation transcrânienne à courant continu (TDCS). Bien que son équipement soit disponible dans le commerce, elle n’est pas approuvée par la FDA pour une utilisation dans des conditions médicales. Les appareils, dans leur forme actuelle, ne sont pas assez intelligents pour savoir quand un utilisateur dort dans un sommeil lent avec un mouvement des yeux non rapide (NREM). Ils ne sont donc pas en mesure de commencer à stimuler par eux-mêmes cette étape du sommeil et de se synchroniser avec les ondes du cerveau. "Actuellement, nous, les scientifiques, devons faire cela dans un laboratoire du sommeil", déclare Walker. "Nous devons mesurer le sommeil de quelqu'un, puis allumer le stimulateur au rythme de stimulation souhaité pour avoir un effet bénéfique." Cela dit, il pense que dans cinq à huit ans, ces problèmes seront résolus et que ces dispositifs pourraient aider les personnes atteintes de la maladie d'Alzheimer, de démence, d'insomnie, de dépression et d'anxiété.
Matthew Walker a veillé sur le public au festival "Future is Here" avec une conversation fascinante sur le sommeil. (Richard Greenhouse Photography) Les recherches de Walker ont porté sur le rôle crucial que joue le sommeil pour aider le cerveau à créer et à préserver des souvenirs tout en maintenant un comportement émotionnellement équilibré. Lorsqu'il s'agit d'établir de forts souvenirs, le sommeil est un facteur nécessaire à la fois pour leur formation et leur rétention.
"Il est essentiel de dormir après l’apprentissage pour pouvoir cliquer sur le bouton" Enregistrer "", déclare Walker. "C'est également vital avant d'apprendre."
Dans une étude qu'il a menée, Walker a examiné deux groupes d'étudiants: un groupe de contrôle qui disposait d'une nuit de repos standard complète et un groupe expérimental à qui il était demandé de rester éveillé toute la nuit. Après leurs nuits respectives, les élèves ont été chargés d’apprendre un ensemble de mots contenant des associations positives, négatives et neutres. Après deux jours de sommeil réparateur, on leur a demandé de passer un test de reconnaissance. Walker a découvert que ceux qui n'avaient pas dormi conservaient 40% de moins que leurs homologues bien reposés.
Walker surveillait l'hippocampe des participants à l'étude, la partie du cerveau où sont conçus les souvenirs, avec un électroencéphalogramme (EEG) qui suivait l'activité électrique, pendant qu'ils apprenaient cette nouvelle information. Il a découvert que les personnes privées de sommeil présentaient des signes minimaux d'activité cérébrale alors que leurs amis éveillés avaient beaucoup d'activités liées à l'apprentissage.
"C'est comme si la privation de sommeil avait fermé la boîte de réception du cerveau", dit-il. "Ils ne pouvaient accepter aucun nouveau souvenir."
En ce qui concerne les réponses émotionnelles, Walker a vu les participants sans sommeil devenir de plus en plus volatils, oscillant entre le vertige impromptu et la colère racoleuse. En mesurant leurs réactions, il a constaté que les étudiants fatigués présentaient un "degré de réactivité amplifié et aggravé de plus de 60%".
"Sans sommeil, vous êtes tous des pédales émotionnelles et sans frein", explique-t-il. Ce comportement est également associé à de nombreux troubles psychiatriques, notamment la dépression, l'anxiété et le trouble de stress post-traumatique.
Alors pourquoi, se demandait Walker, les étudiants qui dormaient étaient-ils mieux équipés pour créer des souvenirs? Qu'ont-ils gagné exactement en dormant? À l'aide d'électrodes, il a mesuré l'activité cérébrale des étudiants pendant leur sommeil et a été témoin de «fortes poussées d'activité cérébrale» se produisant au cours d'une phase particulière du sommeil profond appelée phase à ondes lentes.
"Ces éclats spectaculaires d’activité électrique agissent comme un mécanisme de transfert de fichiers", explique Walker, "rafraîchissant et améliorant l’apprentissage et la mémoire".
Dans une autre étude, Walker, son collègue de Berkeley, Bryce A. Mander, et des chercheurs du California Pacific Medical Center de San Francisco, de l'Université de Californie à San Diego et du Lawrence Berkeley National Laboratory ont découvert un lien entre sommeil, vieillissement et perte de mémoire. On a longtemps observé que plus on vieillissait, moins la mémoire était nette. À mesure que les gens vieillissent, leur qualité de sommeil diminue également. Mander et Walker ont découvert que les changements physiques qui se produisent dans le cerveau à mesure que les humains vieillissent perturbent la qualité de leur sommeil, et ces changements dans leur sommeil entravent alors leur mémoire à long terme.
Matt Walker prend la parole au festival Future Is Here du magazine Smithsonian 2015Walker se demande s’il serait possible de reproduire ou d’amplifier les "puissantes poussées d’activité cérébrale" du sommeil profond pour aider les personnes, comme celles atteintes de la maladie d’Alzheimer, à améliorer leur formation et leur conservation de la mémoire. En utilisant des électrodes fixées à la tête, les scientifiques ont pu infuser un courant faible dans les zones préfrontales des patients et simuler les ondes lentes du sommeil profond, alors que les porteurs se reposaient déjà.
"Notre espoir pour l'avenir est que, en appliquant cette technologie abordable aux adultes âgés et aux personnes atteintes de démence, nous pourrons amplifier et restaurer une certaine qualité d'activité des ondes cérébrales du sommeil, et ainsi permettre de sauver l'apprentissage et la mémoire", a déclaré Walker. "Le sommeil est une cible traitable."
