Comment le cerveau se nettoie pendant le sommeil

Dormir permet au cerveau de se débarrasser des toxines accumulées pendant la période de veille.

Des chercheurs américains pensent avoir compris pourquoi l'homme est programmé pour dormir plusieurs heures chaque nuit, alors que le sommeil le laisse vulnérable aux prédateurs. Le repos permettrait au cerveau de se débarrasser des toxines produites pendant les phases d'éveil, explique l'équipe de l'Université de Rochester (État de New York) dans un article publié jeudi dans la revue Science.

«La nature récupératrice du sommeil résulterait de l'élimination des déchets produits par l'activité neuronale qui s'accumulent pendant la période d'éveil», explique le Dr Maiken Nedergaard, le principal auteur des travaux.

Le rôle essentiel du sommeil dans l'apprentissage et la mémoire était déjà connu, mais les chercheurs ont cette fois expliqué l'intérêt chimique d'alterner les phases d'éveil et de repos. «Cette recherche a permis de voir que le cerveau a deux états de fonctionnement distincts. Il est soit éveillé et alerte, soit dormant et en mode nettoyage. Comme il ne dispose que de ressources énergétiques limitées, il est contraint d'alterner entre l'un et l'autre».

Une piste contre Alzheimer

Dans le reste du corps, c'est le système lymphatique qui élimine les déchets cellulaires. Mais il n'inclut pas le cerveau, qui reste en vase clos, protégé par un système complexe de portes d'accès moléculaires contrôlant entrées et sorties. Le cerveau utilise lui un système unique appelé «glymphatique» dix fois plus actif pendant le sommeil qu'en éveil, ont montré les chercheurs.

Les chercheurs ont pu observer pour la première fois ce système de nettoyage cérébral grâce à une nouvelle technologie d'imagerie, utilisée sur des souris dont le cerveau est similaire à celui des humains.

Le mécanisme est intégré dans le système sanguin du cerveau. Il pompe le fluide cérébro-spinal à travers les tissus et le renvoie purifié, les déchets étant transportés par le sang jusqu'au foie où ils sont éliminés. De plus, les chercheurs ont découvert que les cellules cérébrales réduisaient leur taille de 60 % quand on dort, permettant aux déchets d'être enlevés plus efficacement.

Tout cela permet notamment de nettoyer les toxines responsables de la maladie d'Alzheimer et d'autres pathologies neurologiques.