Lorsque nous rêvons, quelque chose de mystérieux se produit dans notre cerveau – nous ressentons quelque chose qui s’apparente à être éveillé, mais très différent de l’être éveillé, et les scientifiques essaient toujours de comprendre exactement ce qui se passe dans cet état intermédiaire.
Maintenant, un autre indice a été trouvé. Une nouvelle étude a révélé qu’une caractéristique cruciale de la conscience – la capacité de reconnaître ou d’identifier les sons – est en fait désactivée pendant que nous dormons, et cela pourrait nous aider à comprendre comment notre cerveau rêve.
Cartographier le cerveau des personnes vivantes, éveillées et endormies, n’est pas facile – peu d’entre nous aimeraient implanter des électrodes dans nos crânes lors de nos activités quotidiennes – mais ici, l’équipe a profité de la recherche médicale menée sur des patients épileptiques.
« Nous avons pu utiliser une procédure médicale spéciale où des électrodes ont été implantées dans le cerveau de patients épileptiques, surveillant l’activité dans différentes parties de leur cerveau à des fins de diagnostic et de traitement », a déclaré le neuroscientifique Yuval Nir de l’université de Tel-Aviv en Israël.
« Les patients se sont portés volontaires pour aider à étudier la réponse du cerveau à la stimulation auditive dans l’éveil par rapport au sommeil. »
Les électrodes ont permis aux chercheurs de voir des différences dans la réponse du cortex cérébral lorsque les patients étaient à différents stades de sommeil par rapport à lorsqu’ils étaient éveillés – jusqu’aux neurones individuels.
Aux fins de l’étude, les chercheurs ont joué une variété de sons à travers des haut-parleurs au lit des volontaires. Sur une période de huit ans, des données ont été recueillies sur plus de 700 neurones (environ 50 par patient).
Alors que la réponse du cerveau au son restait largement activée pendant le sommeil, il y avait une augmentation du niveau des ondes alpha-bêta – ondes associées à l’attention et aux attentes. Il semble que les sons entrants soient analysés mais pas transmis à la conscience.
Cela va à l’encontre de ce que l’on pensait auparavant : les signaux liés au son s’estompent rapidement dans le cerveau pendant le sommeil. En fait, ils restent plus forts et plus riches que nous ne le pensions, seulement il y a une différence significative dans la façon dont ils sont traités pendant que nous faisons la sieste.
« La force de la réponse cérébrale pendant le sommeil était similaire à la réponse observée pendant l’éveil, à l’exception d’une dans tous les détails, avec une différence spectaculaire observée : le niveau d’activité des ondes alpha bêta », explique l’auteur principal, la neuroscientifique Hanna Hayat, de Université de Tel-Aviv.
Ces ondes alpha-bêta (10-30 Hz) sont contrôlées par une rétroaction provenant de plus haut dans le cerveau – cette rétroaction (y compris si les sons sont nouveaux ou non) aide notre esprit à déterminer quels sons sont importants et quoi écouter.
Un type similaire de déplacement vers le haut des modèles d’ondes alpha-bêta a déjà été observé chez des patients anesthésiés, mais n’a pas été observé chez des humains endormis. Les chercheurs le décrivent comme un moyen de comprendre « l’énigme fascinante » de la différence entre le cerveau conscient et le cerveau inconscient.
Cela donne également aux scientifiques une méthode quantitative et fiable pour mesurer si quelqu’un est vraiment inconscient ou non : pendant les opérations hospitalières, chez les personnes comateuses, lors de la recherche de signes de démence, etc.
« Nos découvertes ont de vastes implications au-delà de cette expérience particulière », déclare Nir. « Dans les recherches futures, nous prévoyons d’étudier plus avant les mécanismes responsables de cette différence. »
La recherche a été publiée dans Neurosciences naturelles.
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