vignette|Un lion et une lionne dormant. vignette|250px|Deux hommes endormis sur un banc. vignette|Un homme faisant une sieste à l'ombre d'un arbre au Burkina Faso.
Le sommeil est un état modifié de la conscience du monde extérieur (sans perte de la réception sensitive), accompagné d'une diminution progressive du tonus musculaire, survenant à intervalles réguliers. L'alternance veille-sommeil correspond à l'un des cycles fondamentaux chez les animaux appartenant au rythme circadien. Chez l'être humain, le sommeil occupe près d'un tiers de la vie en moyenne.
C'est le troisième besoin de survie du corps, après la respiration et la soif..
Le terme de narcose est utilisé pour désigner le sommeil artificiel ou provoqué., induit par des moyens médicamenteux ou autres.
Le sommeil se distingue de l'inconscience (ou coma) par la préservation des réflexes et par la capacité de la personne endormie à ouvrir les yeux et à réagir à la parole et au toucher. Il existe une organisation du sommeil et de ses trois états. Il est question de rythme circadien pour l'alternance entre la veille et le sommeil. Il est question de rythme ultradien pour l'alternance entre le sommeil lent et le sommeil paradoxal.
Le sommeil dépend en grande partie de l’activation du noyau ventrolatéral préoptique (VLPO). Deux grands mécanismes participent à la régulation du sommeil, le processus homéostatique, qui dépend de l'accumulation d'adénosine et le processus circadien, orchestré par l’horloge centrale du noyau suprachiasmatique et régulé par la lumière principalement. Les astrocytes du VLPO, des cellules gliales, intègrent les informations de ces deux processus pour adapter les niveaux d’adénosine et activer les neurones promoteurs du sommeil lent du VLPO... Ils inhiberont alors les centres associés à l'éveil, réduisant la production d'histamine et autres substances qui nous tiennent éveillés. Durant le sommeil, une partie des synapses sont remodelées et ce mécanisme pourrait avoir des explications et implications énergétiques, métaboliques, informationnelles et mémoriellesLuisa de Vivo (2017) Ultrastructural evidence for synaptic scaling across the wake/sleep cycle (résumé) Science..
Certaines femmes dorment mal pendant leurs règles (elles sont deux fois plus sujettes aux insomnies que les hommes) et beaucoup d'entre elles durant la ménopause. Les personnes âgées dorment en général moins bien que les jeunes. Les hommes sont deux à trois fois plus susceptibles de souffrir d'apnée du sommeil que les femmes.
Histoire Platon a défini le sommeil comme un .. Le philosophe doxographe grec Théophraste avait écrit un ouvrage intitulé Du Sommeil et des Rêves (en grec ancien ) au (livre V, 2). ; le poète latin Virgile dans l’Énéide fait référence à un Chant , vers 470 : .. : la reconnaissance des différentes phases du sommeil est donc ancienne.
Le sommeil, tant sa régulation que son rôle, reste un mystère pendant des siècles. Le développement de l'électroencéphalogramme (EEG) au permet son étude.
Dès 1937, le neurophysiologiste américain Alfred Lee Loomis met en évidence cinq phases dans une nuit de sommeil grâce à l'EEG ; il les énonce de A à E. : A et B correspondaient à la phase d'endormissement ; C au sommeil léger ; D et E au sommeil profond.
Nathaniel Kleitman, directeur d'une unité de sommeil à l'université de Chicago, réduit le nombre de phases de sommeil à quatre : A et B constituaient un premier stade, ; C un second stade ; D un troisième ; E un quatrième, l'ensemble constituant le sommeil lent (SL).
Un de ses assistants, Eugene Aserinsky, remarque sur l'électroencéphalogramme des oscillations de grande amplitude, correspondant à des mouvements oculaires, un relâchement du tonus musculaire de la nuque (chez l'être humain qui peut relâcher volontairement ces muscles et ceux du menton), suivi d'une intense activité du cortex cérébral lorsque les sujets amorçaient le quatrième stade. La présence de mouvements oculaires rapides ou MOR (REM, en anglais) permet d'assimiler cette phase aux rêves : elle fut alors baptisée « sommeil rapide » ou « paradoxal » en 1961 par le Français Michel Jouvet, alors chercheur au CNRS à Lyon.
Depuis 2011, le nombre de stades du sommeil a été réduit à 3. Les stades 1 et 2 correspondent au sommeil léger et le stade 3 correspond au sommeil lent profond.
Le besoin de sommeil semble quasiment universel La présence du sommeil chez les animaux remonte à au moins 600 millions d'années, puisqu'il est déjà présent chez des animaux sans cerveau comme les cnidaires (dont les méduses et les anémones de mer), sous la forme d'une décroissance cyclique d'activité et d'une réponse réduite aux stimulus.. Le sommeil semble présenter des avantages évolutifs puisqu'il a été conservé par la sélection naturelle chez la plupart des espèces à plan d'organisation complexe, bien qu'il semble coûteux pour de nombreux animaux (vulnérabilité aux prédateurs, moindre temps disponible pour la recherche ou à la prise ou le stock de nourriture, à l'accouplement ou aux soins aux petits).
Jusqu'au début des années 2000, aucun animal sauvage ne dormant pas du tout n'avait été observé dans le monde ; tout laissait donc penser qu'aucun animal ne pouvait vivre longtemps sans sommeil (même chez des animaux pratiquant le sommeil unihémisphérique telles les espèces d'oiseaux volant longtemps ou migrant et les mammifères marins pélagiques pour leur permettre la respiration pulmonaire et leur éviter la noyade.). Des observations d'orques et de grands dauphins ont légèrement nuancé cette affirmation : le professeur Jerry Siegel et ses collègues de l'université de Californie à Los Angeles (UCLA) ont en effet noté que le mois suivant leurs accouchements, les femelles orques et leurs petits ne dorment pas. Ceci permettrait aux petits d'échapper aux prédateurs, de maintenir leur température corporelle dans l'attente de la graisse protectrice, de remonter très souvent à la surface pour respirer, toutes les 3 à 30 secondes, et de favoriser la croissance rapide de leur cerveau et de leur corps. Ces femelles et leurs petits (re)trouveront peu à peu un rythme de sommeil « normal ».
De plus, certaines mouches des fruits (Drosophila melanogaster) semblent ne presque jamais dormir. Dans le laboratoire où a été mesuré leur temps de sommeil, presque toutes dormaient durant 300 à 600 minutes par jour, mais avec des exceptions : environ 6 % des femelles ne dormaient pas plus de 72 minutes par jour et trois d'entre elles, particulièrement actives, n'ont montré des signes de sommeil que 15, 14 et même 4 minutes par jour, apparemment sans effets pour leur santé (ou en tous cas sur leur durée de vie). Des drosophiles dont le sommeil était empêché (par un séjour dans un tube rotatif) supportaient une réduction de 96 % de leur temps normal moyen de sommeilPrice M (2019) Scientists say every animal needs sleep. These fruit flies didn’t get the memo | 20 février 2019 .
Études et recherches Importance des premiers jours de la vie Selon une étude de l'INSERM Popa D, Lena C, Alexandre C, Adrien J., Lasting syndrome of depression produced by reduction of serotonin uptake during postnatal development: evidence from sleep, stress and behaviour, J Neuroscience 2008, DOI 28: 3546-3554., la qualité du sommeil est programmée dans les premières années de vie. En déréglant artificiellement l'apport en sérotonine (ce qui est connu pour provoquer des troubles du sommeil) sur des bébés souris pendant 15 jours après leur naissance, les chercheurs ont constaté que ces souris devenues adultes avaient un sommeil fragmenté, instable et peu récupérateur. Ces troubles du sommeil s’apparentent à ceux observés lors d’une phase de dépression. précise Joëlle Adrien, auteur principal et directrice de recherches émérite à l’Inserm.
La microscopie électronique tridimensionnelle a récemment (2016-2017) permis de montrer (chez la souris) qu’une partie des synapses du système nerveux central (les plus petites et les plus « plastiques »), après une phase d’excitation le jour sont sélectivement remodelées la nuit durant le sommeil (la taille de l'interface synaptique est globalement diminuée après le sommeil, d’environ 18 % chez la souris selon Diering (2017)Diering GH (2017) « Homer1a drives homeostatic scaling-down of excitatory synapses during sleep » ; Science 03 février 2017: Vol. 355, , pp. 511-515 ; DOI: 10.1126/science.aai8355 (résumé). ; Ceci soutient l'hypothèse du sommeil comme temps de renormalisation de la force synaptique globale augmentée par l’apprentissage et la mémorisation dans la journée. Les synapses subissent des changements dans les récepteurs du glutamate lors du cycle sommeil-veille, conduit par le gène Homer1a. Chez les animaux éveillés, Homer1a s'accumule dans les neurones mais non dans les synapses occupées par des taux élevés de noradrénaline. Au début du sommeil, la noradrénaline diminue, permettant à Homer1a d’agir dans les synapses excitatrices et – pour les plus petites – de les « affaiblir ». Ce mécanisme pourrait avoir des explications et implications énergétiques, métaboliques, informationnelles et mémorielles.
Importance de l'heure du coucher Elle semble avoir une influence sur le système immunitaire, ce qui ne serait pas le cas de la durée du sommeil. Adachi K, Nishijo K, Abo T. « Those with the habit of going to sleep early show a higher ratio of lymphocytes while those with the habit of staying up late show a higher ratio of granulocytes » Biomed Res. 2010;31(2):143-9. (version complète)..
Les adolescents se couchant après minuit auraient plus de mal à contrôler leurs impulsions. Parmi les facteurs liés à un coucher après minuit figurent l'âge, un nombre important d'heures passées à regarder des écrans (smartphone, ordinateur, tablette, télévision) et l'absence de participation à une activité parascolaire Abe T, Hagihara A, Nobutomo K (2010) « Sleep patterns and impulse control among Japanese junior high school students » J Adolesc. ;33(5):633-41. ., sportive notamment.
Une étude sur les centenaires a noté que tous se couchaient tôt le soir, n'avaient pas de problèmes pour s'endormir, se réveillaient tôt le matin, faisaient une sieste l'après-midi et ne prenaient pas de somnifères. Ainsi, la quantité et les habitudes de sommeil pourraient avoir une grande influence sur la longévité..
Importance de la température et de sa régulation On sait que modifier la température corporelle peut améliorer ou perturber le sommeil chez l'humain ou l'animalLiao, W. C., Landis, C. A., Lentz, M. J. et Chiu, M.J (2005) Effect of foot bathing on distal-proximal skin temperature gradient in elders. Int. J. Nurs. Stud. 42, 717–722.Liao, W. C. (2013) Effect of a warm footbath before bedtime on body temperature and sleep in older adults with good and poor sleep: An experimental crossover trial. Int. J. Nurs. Stud. 50, 1607–1616..