Quelles sont les parties du cerveau associées au sommeil ?

Il est clair que le sommeil est un processus très important pour la vie des êtres vivants, mais... Quelles zones du cerveau sont impliquées dans l'acte de dormir ? Quelles relations entre elles permettent l'apparition de chaque phase du sommeil ?

Dans cet article, nous décrirons à quoi ressemble le processus de sommeil, quelles phases le constituent, ainsi que quelles régions du cerveau est impliqué, activé ou inhibé dans chaque phase, c'est-à-dire quelles zones sont liées au contrôle neural de la rêve.

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Définition et phases de sommeil

Le sommeil est un état produit par une diminution de la conscience qui permet à la fois au corps et au cerveau de se reposer.. Il y a une diminution de l'activité cérébrale causée par la fatigue. Le sommeil est un besoin fondamental et vital, étant essentiel au bon fonctionnement et à la régulation de la différentes régions impliquées dans ce processus afin que l'être vivant soit dans un état optimal et puisse reste en vie.

À l'état de veille, l'activité électrique du cerveau est désynchronisée avec les ondes à fréquence rapide appelées ondes bêta. Lorsque le sujet est en situation de repos, détendu, les ondes deviennent un peu plus lentes, donnant lieu à des ondes Alpha.

Pendant le sommeil, on distingue deux étapes principales: NREM ou sommeil lent, et sommeil REM, aussi appelé sommeil paradoxal car les ondes augmentent à nouveau leur fréquence, générant des ondes Bêta de la même manière qu'à l'éveil.

Dans le sommeil paradoxal, outre l'augmentation de la fréquence de l'activité cérébrale, on observe également une augmentation des mouvements oculaires, des désynchronisations et une diminution du tonus musculaire.

Le sommeil NREM est nécessaire pour que le cerveau se repose et récupère de l'activité éveillée; d'autre part, le sommeil paradoxal sera avant tout lié à des processus d'apprentissage, consolidant les informations obtenues au cours de la journée.

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Les parties du cerveau liées au sommeil: bases organiques de l'acte de dormir

Au début, on croyait que le sommeil agissait comme un processus passif produit par des désaccords sensoriels, un manque de stimulation. Mais le neuropsychologue Giuseppe Moruzzi a prouvé que formation réticulaire mésencéphale, situé dans le tronc cérébral, a pour fonction de générer l'éveil; pour sa part, le moelle allongée il est chargé d'inhiber la structure précédente permettant le repos.

Ainsi, ce scientifique a pu affirmer, compte tenu de la fonction inhibitrice du bulbe rachidien, que le sommeil est un processus actif.

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Zones du cerveau impliquées dans le sommeil NREM

Comme nous l'avons déjà souligné, dans cette phase de sommeil, il y a une diminution de l'activité cérébrale, permettant au cerveau de se reposer et de récupérer.

La fonction de la zone préoptique ventrolatérale a été particulièrement importante pour le processus de sommeil, située dans le hypothalamus latérale, région du cerveau principalement liée à la fonction endocrinienne, avec des hormones. Il a été constaté dans différentes expériences avec des animaux que la blessure ou la destruction de cette zone provoque une insomnie totale, des troubles du sommeil, au contraire, sa stimulation engendre somnolence et somnolence.

Le neurotransmetteur GABA, un messager impliqué dans la diminution de l'activité cérébrale, est projeté de la zone préoptique ventrolatérale vers le noyau tubéro-mamillaire, également situé dans le l'hypothalamus, à la saillie dorsale située dans le tronc cérébral, au noyau du raphé situé dans le tronc cérébral et responsable de la production de sérotonine, et au locus coeruleus, également situé dans le tronc cérébral et lié à la production du neurotransmetteur noradrénaline. Ces projections provoquer l'inhibition de ces zones.

Comme nous l'avons souligné au début, l'aire préoptique ventrolatérale est liée à une diminution de l'activation et donc au sommeil; ce fait est réaffirmé par la fonction inhibitrice qu'il produit dans les zones susmentionnées de l'hypothalamus et du tronc cérébral. Il a également été prouvé que ces régions seraient liées à l'activation cérébrale et comportementale.

De même, aussi l'existence d'un circuit d'inhibition réciproque appelé "flip-flop oscillator" a été observée., dans ce circuit, il y a une inhibition alternative de la zone préoptique ventrolatérale et des régions du tronc et de l'hypothalamus qui font saillie, cela signifie que l'activation de l'un entraînera la désactivation de l'autre, de cette façon ils ne pourront pas se retrouver à travailler, permettant des périodes alternées de sommeil et veillée.

D'autre part, il a été remarqué que ce circuit ne fonctionne pas toujours bien et des déséquilibres et des décompensations peuvent survenir conduisant à des troubles veille-sommeil tels que la narcolepsie, cataplexie (il y a une perte de tonus musculaire), paralysie du sommeil et hallucinations hypnagogiques.

De même, il a été prouvé que les neurones hypocrétinergiques de l'hypothalamus latéral (c'est-à-dire les neurones qui sécrètent l'hypocrétine) sont responsables de la régulation et de la stabilisation le circuit alternatif veille-sommeil, l'oscillateur à bascule, l'obligeant à rester allumé et permettant ainsi à l'individu ou à l'animal de rester dans un état de veille ou d'éveil.

De même, on a vu aussi que l'action de l'adénosine, substance qui apparaît après l'activité corticale, sur le prosencéphale basal (principalement liée aux fonctions fonctions cognitives telles que l'attention et l'apprentissage), produit une inhibition ou une désactivation de celle-ci, permettant ainsi l'apparition de rêve.

D'autre part, l'adénosine peut également agir en désactivant les neurones hypocrétinergiques de l'hypothalamus latéral, liés à l'état de veille, comme nous l'avons vu.

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Zones du cerveau impliquées dans le sommeil paradoxal

Comme nous l'avons déjà mentionné dans les premières sections, l'activité ou les ondes cérébrales pendant le sommeil paradoxal sont similaires à celles de l'éveil, montrant une fréquence électrique élevée observée avec la technique de l'électroencéphalogramme.

Un signe caractéristique et distinctif de la phase REM est l'apparition d'ondes PGO (protubérance-géniculo-occipitale), signalant ainsi que l'individu est en REM. Les ondes PGO sont des ondes électriques grandes et courtes qui commencent dans le pont, se dirigent vers les noyaux genouillés latéraux et plus tard vers le lobe occipital, en particulier au cortex visuel primaire.

La région la plus impliquée dans le sol REM est la protubérance dorsolatérale, qui est constitué de neurones cholinergiques, producteurs du neurotransmetteur acétylcholine. Cette région est inhibée par les noyaux du raphé et du locus coeruleus, mentionnés ci-dessus, par la projection de norépinéphrine et sérotonine respectivement et permettant ainsi et apparaissant le sommeil NREM ou l'état de veillée.

De même, il a été observé que la zone péribrachiale, située dans le pont, qui est constituée du noyau tegmental pédonculopontin et latérodorsal, avec le noyau réticulaire intermédiaire supérieur, ils sont formés de neurones cholinergiques qui produisent de l'acétylcholine, qui, comme nous l'avons dit, une de leurs fonctions est de contrôler la sommeil paradoxal.

A) Oui, selon la région où se projettent les neurones cholinergiques, ils donneront naissance ou permettront différentes fonctions de la phase REM: Les projections vers le thalamus (l'une des principales régions de passage de l'information du cerveau) et vers le cerveau antérieur basal permettent la l'activation et la désynchronisation corticales, et les connexions avec le noyau genouillé latéral permettent ou sont liées à PGO.

Il a également été considéré que les projections vers le tectum du mésencéphale, situé dans le tronc cérébral, contrôlent les mouvements oculaires rapides, et le lien avec la zone préoptique latérale pourrait être lié à l'érection du pénis pendant le sommeil.

Enfin, les connexions avec les neurones du noyau magnocellulaire de la moelle allongée, également situés dans le tronc cérébral, lui permettent d'inhiber la motoneurones de la moelle épinière, produisant ainsi une atonie musculaire, une perte de tonus musculaire, typique du sommeil paradoxal.

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Zones impliquées dans l'activation du cerveau

Il est également intéressant de savoir quelles zones du cerveau sont liées à l'activation ou à l'éveil, puisqu'elles seront importantes et participeront au contrôle neural du sommeil.

La principale région impliquée dans l'activité cérébrale est le système activateur réticulaire ascendant, également connu sous le nom de SARA. Celui-ci est composé de neurones situés dans la partie supérieure du tronc cérébral, de l'hypothalamus et du prosencéphale basal. Ces voies relient le thalamus et le cortex cérébral, leur permettant de transmettre et de répondre correctement aux entrées sensorielles.

Si des blessures ou des dommages surviennent à ce système, il y aura une altération et une diminution de la conscience. De cette façon, un fonctionnement optimal du SARA donnera lieu à un état de veille correct, ne permettant pas d'états de relaxation ou de sommeil.