Lorsque nous sombrons dans les bras de Morphée, le cerveau lui reste actif. Le sommeil joue un rôle déterminant pour notre santé. Cet état de veille permet de nous redonner de l’énergie, de favoriser la régénération cellulaire ou encore de renforcer notre mémoire. D’après une récente étude publiée dans la revue Nature, dormir permet également de "nettoyer le cerveau".

Sommeil : une fonction essentielle pour éliminer les déchets métaboliques

Les scientifiques de l’École de médecine de l’université de Washington à Saint-Louis (États-Unis) ont observé que les ondes cérébrales contribuent à évacuer les déchets métaboliques présents dans le cerveau durant la nuit. Néanmoins, si ce processus est entravé, notamment en cas de troubles du sommeil, les débris peuvent s’accumuler dans le cerveau. Un excès de déchets peut augmenter les risques de pathologies neurodégénératives (maladie d’Alzheimer, de Parkinson…). "Il est essentiel que le cerveau élimine les déchets métaboliques qui peuvent s'accumuler et favoriser l'apparition de maladies neurodégénératives (…) Nous savions que le sommeil est un moment où le cerveau lance un processus de nettoyage pour éliminer les déchets et les toxines accumulés pendant l'éveil. Mais nous ne savions pas comment cela se passe", a précisé Jonathan Kipnis, auteur principal de l’étude et neuroscientifique à l’École de médecine de l’université de Washington, dans un communiqué. 

Afin de comprendre ce mécanisme, les responsables de l’étude ont analysé le cerveau de souris endormies. Ils ont alors remarqué que les neurones se coordonnent pour produire des ondes rythmiques, qui propulsent le liquide céphalo-rachidien à travers les tissus cérébraux denses. Ce liquide qui traverse le cerveau permet de recueillir les déchets toxiques sur son passage.

L’amélioration du processus de "nettoyage" du cerveau permettrait-elle de rester en bonne santé ?

Dans un second temps, l’équipe américaine a désactivé certaines régions du cerveau des rongeurs pour qu’elles ne créent plus d’ondes rythmiques. En l’absence de ces ondes, le liquide céphalo-rachidien n’était pas en mesure de circuler dans les zones du cerveau désactivées, et les déchets présents ne pouvaient pas quitter le tissu cérébral. "Si nous pouvons améliorer ce processus de nettoyage, il est possible de dormir moins et de rester en bonne santé. Tout le monde ne bénéficie pas de huit heures de sommeil par nuit, et la perte de sommeil a un impact sur la santé. D'autres études ont montré que les souris génétiquement programmées pour dormir moins ont un cerveau en bonne santé. Serait-ce parce qu'elles éliminent plus efficacement les déchets de leur cerveau ? Pourrions-nous aider les personnes souffrant d'insomnie en améliorant les capacités de nettoyage de leur cerveau afin qu'elles puissent dormir moins longtemps ?", a noté Jonathan Kipnis.

Le sommeil se traduit par une succession de trois à six cycles successifs, de 60 à 120 minutes chacun. Comme l’ont indiqué les scientifiques, les ondes cérébrales changent au cours des cycles de sommeil. Celles qui sont plus hautes et de plus grande amplitude déplacent les fluides avec plus de force. Le neurobiologiste Li-Feng Jiang-Xie, a notamment comparé le processus de nettoyage du cerveau à celui de la vaisselle. "On commence, par exemple, par un mouvement d'essuyage large, lent et rythmé pour nettoyer les déchets solubles qui ont éclaboussé l'assiette. Ensuite, vous diminuez l'amplitude du mouvement et augmentez la vitesse de ces mouvements pour éliminer les déchets alimentaires particulièrement collants sur l'assiette. Malgré l'amplitude et le rythme variables des mouvements de la main, l'objectif principal reste le même : éliminer les différents types de déchets de la vaisselle. Peut-être que le cerveau adapte sa méthode de nettoyage en fonction du type et de la quantité de déchets", a-t-il expliqué.

Pour les chercheurs, ces premiers résultats pourraient ouvrir la voie à de nouvelles stratégies et thérapies visant à accélérer l'élimination des déchets nuisibles pour prévenir les risques de maladies neurodégénératives chez les patients souffrant de troubles du sommeil.