Les scientifiques pensaient autrefois que le sommeil était un état passif, un moment où le cerveau et le corps d'une personne s'arrêtaient pour que la nuit se repose et se rétablisse. Mais maintenant, les chercheurs savent que le sommeil est un moment très actif, une période pendant laquelle le cerveau et certains processus physiologiques peuvent être durs à travailler.
Par exemple, certaines hormones impliquées dans la croissance des enfants, la réparation cellulaire ou la digestion sont stimulées pendant le sommeil. Les voies cérébrales impliquées dans l'apprentissage et la mémoire augmentent également, selon les National Institutes of Health (NIH).
En fait, selon la Harvard Medical School, le cerveau est parfois plus actif lorsqu'une personne dort que lorsqu'elle est éveillée. Mais le sommeil peut également ralentir de nombreux autres processus physiologiques, de la fréquence cardiaque et de la respiration à la température corporelle et à la pression artérielle.
Le stade de sommeil d'une personne affecte également l'activité du cerveau et du corps.
Depuis plus de 60 ans, les chercheurs sur le sommeil savent qu'il existe deux grandes catégories de sommeil: le sommeil paradoxal, qui signifie «mouvement oculaire rapide», et le sommeil non REM ou mouvement oculaire non rapide, a déclaré le Dr Stuart Quan, clinicien. directeur de la division du sommeil et des troubles circadiens au Brigham and Women's Hospital de Boston.
Le sommeil non REM est maintenant considéré comme composé de trois étapes, appelées N1, N2 et N3, a déclaré Quan. Avant 2007, le sommeil non REM était divisé en quatre stades, mais les spécialistes de la médecine du sommeil ont décidé qu'il n'y avait aucune raison physiologique de distinguer deux des stades, l'ancien stade 3 et le stade 4, a-t-il expliqué. Ceux-ci ont été combinés en une seule étape, maintenant appelée N3.
Pendant le sommeil, le cerveau parcourt à plusieurs reprises quatre étapes distinctes du sommeil REM et non REM dans une séquence spécifique. Cette séquence change quelque peu entre la première et la deuxième moitié du sommeil. Alors que le sommeil progresse dans une série de quatre à cinq cycles de sommeil tout au long de la nuit, le temps passé au stade REM s'allonge et le temps passé au sommeil N3 raccourcit, a déclaré Quan.
Live Science a demandé à Quan une explication plus détaillée de ce qui se passe dans le corps et le cerveau pendant chacune de ces quatre étapes du sommeil.
Sommeil non REM
Étape N1
Lorsqu'une personne somnole, elle s'endort dans le sommeil N1, a déclaré Quan. Dans cette première étape du sommeil non REM, une personne fait la transition de l'éveil à l'endormissement.
Il s'agit d'une forme de sommeil relativement légère qui dure environ 5 à 10 minutes. Au cours de cette étape, le rythme cardiaque et respiratoire commence à ralentir, les mouvements oculaires ralentissent également et les muscles se relâchent. La température corporelle diminue et les ondes cérébrales, si elles sont observées sur un électroencéphalogramme (EEG) dans un laboratoire du sommeil, semblent ralentir.
Une personne peut être facilement réveillée du sommeil N1, et cette personne peut ne pas penser qu'elle dormait, a déclaré Quan. Le sommeil N1 est la première étape entrée lors de la sieste.
Il est normal qu'une personne éprouve des «secousses hypniques», également connues sous le nom de «sommeil commence», pendant le sommeil N1, a déclaré Quan. Il s'agit d'une secousse musculaire soudaine et brève qui peut se produire avec une sensation de chute lorsqu'une personne est au lit, a-t-il déclaré. Lorsqu'il se produit, ce mouvement soudain peut ou non réveiller un dormeur.
Les adultes passent le moins de temps dans le sommeil de stade N1, ce qui représente environ 5% de leur temps de sommeil total, a déclaré Quan.
Étape N2
Peu de temps après la fin du sommeil N1, une personne entre dans cette deuxième étape du sommeil non REM, qui dure généralement de 10 à 25 minutes, a déclaré Quan à Live Science. Il est également considéré comme une période de sommeil léger.
Pendant cette étape, le mouvement des yeux s'arrête, la fréquence cardiaque ralentit, les ondes cérébrales ralentissent et les muscles se détendent encore plus.
Comme les cycles de sommeil se répètent tout au long de la nuit, une personne passe plus de temps dans le sommeil de stade N2 que dans tout autre stade de sommeil, selon les National Institutes of Health. Les adultes passent environ 55 pour cent de leur temps de sommeil total dans le sommeil de stade N2, a déclaré Quan.
Étape N3
Le sommeil non REM progresse ensuite vers sa troisième phase, souvent appelée sommeil "à ondes lentes", "delta" ou "profond". (Les ondes "delta" sont un type d'ondes cérébrales lentes généralement observées à ce stade sur l'EEG dans un laboratoire du sommeil.)
Le sommeil N3 est une période de sommeil profond qui est nécessaire pour qu'un individu se sente rafraîchi le lendemain. Une personne passe généralement plus de temps au stade N3 pendant la première moitié du sommeil que la seconde moitié, mais la raison pour laquelle cela se produit n'est pas connue.
D'une durée de 20 à 40 minutes, le sommeil N3 est le moment où le cerveau devient moins réactif aux stimuli externes et, par conséquent, il est plus difficile de réveiller une personne à ce stade, a déclaré Quan. Quelqu'un réveillé du sommeil N3 est extrêmement groggy et désorienté, a déclaré Quan.
Cette étourdissement est l'une des raisons pour lesquelles les gens peuvent ne pas vouloir faire de sieste pendant plus de 30 minutes, car ils peuvent tomber dans le sommeil N3, a déclaré Quan.
Pendant le sommeil N3, la fréquence cardiaque et la respiration ralentissent à leurs niveaux les plus bas pendant le sommeil. La tension artérielle chute et la température corporelle baisse encore plus lentement. L'activité musculaire diminue et il n'y a pas de mouvement oculaire. La tension artérielle chute mais pas dans une mesure dangereuse, a expliqué Quan.
Il a dit que c'est également le stade où le somnambulisme et le sommeil parlent le plus souvent. "Les cauchemars et les terreurs nocturnes sont également un phénomène de sommeil N3", a déclaré Quan. (Selon la Mayo Clinic, les terreurs nocturnes, également appelées terreurs du sommeil, surviennent généralement chez les enfants et impliquent un enfant assis dans son lit pendant le sommeil et les cris.)
Le sommeil à ondes lentes se produit pour les étirements plus longs chez les bébés et les jeunes enfants, et le temps passé dans le sommeil N3 diminue régulièrement avec l'âge pour des raisons qui ne sont pas claires, a déclaré Quan.
Les adultes passent généralement environ 15% de leur temps de sommeil total au stade N3, a déclaré Quan.
Sommeil paradoxal
Une personne entre d'abord en sommeil paradoxal environ 90 minutes après s'être endormie et avoir traversé les trois étapes du sommeil non paradoxal, a déclaré Quan. Le premier cycle REM de la nuit dure généralement environ 10 minutes, mais chaque étape REM suivante s'allonge progressivement au fil de la nuit, a-t-il déclaré.
Le signe caractéristique du sommeil paradoxal est que les yeux d'une personne se déplacent rapidement d'un côté à l'autre sous les paupières fermées.
Bien que ce mouvement oculaire ne se produise pas constamment, les scientifiques ne savent pas exactement pourquoi il se produit, bien que certains aient spéculé qu'il était lié au rêve.
Soutenant cette idée, le sommeil paradoxal est le stade où la plupart des images rêveuses et vivantes se produisent, a déclaré Quan à Live Science. Les gens ne se souviennent souvent pas de beaucoup de leurs rêves, mais ils sont plus susceptibles de se rappeler certains aspects d'un rêve s'ils se réveillent du sommeil paradoxal, a-t-il déclaré.
Pendant ce type de sommeil, la fréquence cardiaque augmente et la pression artérielle augmente légèrement par rapport au sommeil N1. La température corporelle tombe à son point le plus bas pendant le sommeil. Les muscles des bras et des jambes se détendent profondément au point d'être presque immobiles, peut-être pour empêcher les gens de réaliser leurs rêves, selon la clinique Mayo.
La respiration devient rapide et superficielle, et le cerveau peut être encore plus actif pendant cette étape du sommeil que pendant l'éveil, disent les experts du sommeil. Le sommeil paradoxal est lorsque le cerveau traite les informations de la journée afin qu'elles puissent être stockées dans la mémoire à long terme, selon la National Sleep Foundation, un groupe à but non lucratif qui éduque le public sur le sommeil.
Un nouveau-né peut passer environ 80 pour cent de son temps de sommeil total dans le sommeil au stade REM, tandis que les nourrissons passent au moins 50 pour cent de leur temps de sommeil dans le sommeil REM, selon le NIH. En comparaison, la plupart des adultes passent de 20 à 25% de leur temps de sommeil total en sommeil paradoxal, a déclaré Quan.
La proportion de temps passé dans cet état de sommeil reste relativement constante tout au long de l'âge adulte, mais elle peut chuter chez les personnes de 65 ans et plus, a déclaré Quan. Il a ajouté que le sommeil a tendance à être plus léger chez les personnes âgées, qui éprouvent davantage de «micro-éveils» ou qui se transforment en éveil. Mais ces brefs réveils n'affectent pas le fait qu'un adulte plus âgé se sente ou non rafraîchi le matin, a déclaré Quan.
