Informations

Comment le corps humain s'adapterait-il aux heures de sommeil si nous vivions dans un endroit avec des durées de jour différentes ?

Comment le corps humain s'adapterait-il aux heures de sommeil si nous vivions dans un endroit avec des durées de jour différentes ?


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Vous dormez la nuit et êtes actif pendant la journée, c'est ainsi que les choses fonctionnent pour les humains, mais théoriquement, si un humain dont les parents vivaient sur Terre venait à naître sur une autre planète ressemblant à la Terre, mais la différence était que cette planète a une journée de 8,5 heures, quoi type de changements cette personne subira-t-elle ? Si un humain qui a grandi sur terre devait soudainement déménager sur cette planète, comment son corps s'adapterait-il ? quelle serait la différence entre une personne qui déménage sur cette planète de 8,5 heures par jour et la personne qui y est née ? et la personne née sur cette planète serait-elle active pendant 4,25 heures et dormirait-elle ensuite pendant 4,25 heures ?


Les humains ont évolué pendant 24 heures par jour et nos corps ne s'adapteraient pas bien à ce court cycle veille/sommeil (qu'ils y soient ou non nés, à moins qu'ils y soient depuis de nombreuses générations et qu'ils aient pu évoluer pour la nouvelle époque) . Notre corps voudrait toujours passer à peu près le même temps à dormir et à être éveillé.

Si nous essayions d'ajuster nos cycles de sommeil à cette planète avec des journées de 8,5 heures, nous subirions de nombreux stress qui se produisent pendant le décalage horaire (recherche Google Scholar), ce qui peut provoquer une dépression. Le décalage horaire est identique à une journée plus courte ou plus longue que les 24 heures habituelles.

La lumière du soleil aide à définir notre rythme circadien, mais 8,5 heures serait trop rapide. Je pensais avoir entendu parler d'une expérience qui utilisait des souris prenant en charge cela, mais je n'ai toujours pas trouvé la référence.

Nbogard a fait référence à l'article Plasticity of the Intrinsic Period of the Human Circadian Timing System, qui a montré que le rythme circadien chez l'homme peut être modifié jusqu'à 0,65 heure par l'utilisation de lumières. Ceci est cohérent avec ce que j'ai mentionné que la lumière du soleil aide à définir notre rythme circadien.

La meilleure façon de s'adapter serait d'utiliser un éclairage artificiel pour garder vos journées d'environ 24 heures (lumière artificielle pendant les heures d'éveil, rideaux épais pendant les heures de sommeil), comme mentionné dans la réponse de ThePopMachine.


En fait, pour votre exemple, ce serait assez facile à adapter. Vous avez juste une journée de 25,5 heures avec 12,75 heures de jour et 12,75 heures de nuit. Sauf que vous avez une période de 4,25 heures au milieu de la journée où vous restez à l'intérieur et utilisez des lumières (comme le soir pour la plupart des gens sur Terre) et une période de 4,25 heures la nuit où vous vous assurez que votre masque pour les yeux est allumé.

Plus de commodité : il y a trois choix différents de quand appeler le jour, donc c'est bon pour le travail posté et il n'y a pas de problème de circulation. Bougeons-nous là-bas !


L'horloge interne de votre corps et son impact sur votre santé globale

Nous ressentons tous les flux et reflux de la vie quotidienne, les rythmes quotidiens qui façonnent nos journées. Le rythme quotidien le plus basique selon lequel nous vivons est le cycle veille-sommeil, qui (pour la plupart) est lié au cycle du soleil. Cela nous rend somnolent à mesure que les heures du soir avancent et éveillé au début de la journée. Veille-sommeil et autres schémas quotidiens font partie de nos rythmes circadiens (circum signifie "autour" et meurt "jour") qui sont régis par l'horloge interne ou biologique du corps, logée au plus profond du cerveau.

Mais la recherche a montré que l'horloge biologique est responsable de bien plus que le sommeil et l'éveil. D'autres systèmes, comme la faim, la vigilance mentale et l'humeur, le stress, la fonction cardiaque et l'immunité fonctionnent également à un rythme quotidien.

L'existence de l'horloge biologique peut être particulièrement évidente lorsqu'elle est décalée : le décalage horaire et le travail posté peuvent bouleverser nos schémas normaux et nuire à la santé physique et mentale. Même avancer ou reculer l'horloge d'une heure au début ou à la fin de l'heure d'été peut perturber nos horloges biologiques.

Perturber les cycles naturels de notre corps peut causer des problèmes. Des études ont montré que les accidents de la route et les blessures au travail sont plus fréquents lorsque nous sautons en avant et perdons une heure de sommeil. Les patients cardiaques sont plus à risque d'infarctus du myocarde dans la semaine suivant le passage à l'heure d'été. Mais ce qui est encore plus important, c'est que la science continue de découvrir des liens importants entre une horloge perturbée et des problèmes de santé chroniques, du diabète aux maladies cardiaques en passant par le déclin cognitif.

Il s'avère que les mêmes gènes et facteurs biologiques qui régissent notre horloge interne sont également impliqués dans la façon dont les autres systèmes du corps fonctionnent et se décomposent. Il peut être difficile de déterminer si une horloge perturbée entraîne des problèmes de santé, ou si c'est l'inverse.

Nous commençons à mieux comprendre comment l'horloge interagit avec et aide à régir la fonction d'autres systèmes et affecte notre santé globale. En fait, maintenir le cycle quotidien de votre corps sur un pied d'égalité peut être l'une des meilleures choses que vous puissiez faire pour votre santé globale.

VOTRE CORPS VEUT COURIR COMME UNE MONTRE SUISSE

L'idée d'une horloge biologique peut sembler une métaphore pittoresque, mais il existe en fait une région cérébrale très distincte qui est chargée de garder le temps : c'est une zone appelée le noyau suprachiasmatique (ou SCN), situé juste au-dessus du point dans le cerveau où se croisent les fibres nerveuses optiques. Cet emplacement permet au SCN de recevoir les signaux dont il a besoin de la lumière de l'environnement pour l'aider à garder le temps.

Mais les gènes influencent également l'horloge du corps et les rythmes circadiens. Le système nécessite les deux types d'entrée - lumière et gènes - pour le maintenir sur la bonne voie. Pour rester sur le cycle de 24 heures, le cerveau a besoin de l'apport de lumière solaire par les yeux pour se réinitialiser chaque jour. Lorsque les humains sont autorisés à fonctionner en dehors de l'horloge de leur corps en dehors de l'apport du soleil, en étant maintenus dans l'obscurité continue, le cycle quotidien du corps a tendance à s'allonger jusqu'à environ 25 heures. Et lorsque les humains ou les animaux ne possèdent pas les gènes qui aident à contrôler le cycle de l'horloge, leurs cycles veille-sommeil peuvent s'éloigner encore plus ou être complètement absents. Le besoin des deux types d'indices - la lumière et les gènes - fait de l'horloge biologique un exemple classique de la façon dont les gènes et l'environnement fonctionnent en tandem pour assurer le bon fonctionnement du système.

Nos comportements et nos fonctions corporelles fonctionnent selon le cycle

La mélatonine est une hormone responsable du cycle quotidien de notre corps. Lorsque la nuit tombe et qu'il y a moins d'apport de lumière dans le SCN, la production de mélatonine, l'hormone responsable de la somnolence, augmente. Quand il fait noir, plus de mélatonine est sécrétée, ce qui signale au cerveau de passer en mode veille. Lorsque le soleil se lève, la sécrétion de mélatonine est inhibée et les circuits d'éveil du cerveau reprennent.

D'autres systèmes suivent également un rythme quotidien, dont beaucoup sont contrôlés par des hormones et d'autres composés qui reçoivent des signaux de l'horloge biologique. Par exemple, les hormones responsables de la faim et du métabolisme montent et descendent au cours de la journée. Les produits chimiques impliqués dans le fonctionnement du système immunitaire varient également. Les composés qui favorisent la réponse inflammatoire augmentent la nuit (c'est pourquoi les fièvres ont alors tendance à augmenter) et ceux qui l'inhibent augmentent pendant la journée.

Cela est probablement dû au fait que le corps combat mieux les infections lorsqu'il est au repos et que l'énergie peut être consacrée à l'effort plutôt qu'à d'autres fonctions. Et l'activité du système de réponse au stress - en particulier dans la sécrétion de l'hormone du stress, le cortisol - est réduite pendant la nuit et augmentée tôt le matin.

Bien que certaines zones du corps, comme le cœur, soient capables de contrôler leur propre fonction dans une certaine mesure, il existe des preuves solides que l'horloge biologique joue un rôle majeur dans le contrôle de bon nombre de ces fluctuations (comme la glycémie) sur la période de 24 heures.

PERTURBATIONS ENVIRONNEMENTALES DE L'HORLOGE DU CORPS

Certaines des meilleures connaissances que nous ayons sur les rôles que joue l'horloge biologique dans notre santé proviennent de cas où le cycle se désynchronise. Cela peut se produire pour différentes raisons, et nous commençons tout juste à les comprendre plus en détail. Parfois, nous faisons nous-mêmes des choses qui perturbent nos rythmes normaux, comme voler vers un fuseau horaire éloigné. Parfois, ce sont d'autres facteurs (comme les gènes ou la biologie) qui jouent un rôle.

Survoler le pays avec les yeux rouges est un excellent exemple de la façon dont nous pouvons perturber nos propres horloges, et un exemple bien plus extrême que le rituel du printemps en avant / en arrière dans de nombreuses régions des États-Unis.

Lorsque le décalage horaire s'installe, nous nous sentons désorientés, brumeux et somnolents aux mauvais moments de la journée car, après avoir changé de fuseau horaire, notre horloge biologique nous dit que c'est une heure et l'environnement extérieur nous dit que c'est une autre. En fait, le décalage horaire peut être considéré comme un type de trouble du rythme circadien. Il peut être traité simplement en permettant au corps de s'adapter à la nouvelle heure, bien que cela puisse prendre plusieurs jours pour que les signaux externes (lumière) aident l'horloge interne à rattraper ou à retomber avec son nouveau cycle.

Le travail posté est un autre exemple de la façon dont nous pouvons nous sortir du cycle, et cela aussi peut évoluer vers un trouble du rythme circadien à long terme. Les personnes qui travaillent de nuit ont non seulement des difficultés avec leurs habitudes de sommeil (somnolence au travail ou insomnie pendant la journée), mais d'autres systèmes de leur corps peuvent également en ressentir les effets - et ils peuvent être chroniques. On ne sait pas exactement pourquoi ce lien existe, mais un gain de poids ou des changements métaboliques peuvent être impliqués. Ces phénomènes soulignent comment des comportements ou des modes de vie particuliers peuvent affecter l'horloge du corps, mais il existe d'autres facteurs en jeu, comme la génétique et la chimie corporelle.

LES PERTURBATIONS BIOLOGIQUES ET GÉNÉTIQUES ET LEURS IMPLICATIONS POUR LA SANTÉ

Les interactions de l'horloge sont complexes et leurs effets sur les différents systèmes corporels sont complexes, mais nous commençons à mieux comprendre comment les rouages ​​de l'horloge fonctionnent et affectent chaque système du corps, de notre cœur à notre humeurs.

Puisque l'horloge biologique est, en fait, une entité biologique, les choses peuvent mal tourner avec elle qui peuvent avoir moins à voir avec le mode de vie ou l'environnement, et plus à voir avec les mécanismes de l'horloge elle-même. Par exemple, le lien horloge-diabète ne se limite pas à inverser notre cycle de sommeil, bien que le sommeil puisse faire la différence.

Les mêmes gènes qui contrôlent les récepteurs de l'hormone du sommeil mélatonine sont impliqués dans la libération d'insuline, qui pourrait également jouer un rôle dans le risque de diabète. Lorsque les gènes des récepteurs de la mélatonine présentent des mutations qui endommagent la connexion entre l'horloge biologique et la libération d'insuline, les personnes ont un risque significativement plus élevé de développer un diabète.

Les rythmes du coeur

Le cœur est un organe qui, bien qu'il puisse garder le temps par lui-même dans une certaine mesure, s'appuie sur l'horloge biologique du cerveau pour obtenir des indices. Pendant des années, les médecins et les chercheurs ont remarqué que les problèmes cardiaques comme les arythmies mortelles sont plus susceptibles de se produire à certains moments de la journée, à la fois tôt le matin et à un degré moindre, le soir. Prendre des médicaments pour la tension artérielle le soir semble améliorer son efficacité car il fonctionne avec les rythmes circadiens du corps.

La raison en est récemment devenue claire : un facteur génétique impliqué dans le rythme de l'horloge cérébrale contrôle également l'activité électrique du cœur. Les souris qui sont élevées pour manquer de ce facteur - le facteur 15 semblable à Kruppel (KLF15) - ou qui en ont trop, ont beaucoup plus de problèmes cardiaques que les souris normales. Comprendre cette connexion horloge-cœur pourrait aider les experts à concevoir des médicaments pour réduire le risque de problèmes cardiaques chez les personnes en stabilisant les niveaux de ces composés.

Immunité et vaccinations

La plupart d'entre nous sont plus susceptibles de tomber malades lorsqu'ils manquent de sommeil. La raison en est que certains produits chimiques responsables de la fonction immunitaire, comme les cytokines, la cire et le déclin tout au long de la journée et la privation de sommeil nous privent de leurs meilleurs effets. Les animaux qui reçoivent des vaccins à des moments précis de la journée, lorsque certaines protéines qui détectent les envahisseurs bactériens sont les plus élevées, ont une réponse immunitaire beaucoup plus forte, même des semaines plus tard. Il en va très probablement de même pour les humains.

Les rythmes corporels n'améliorent pas seulement la capacité des vaccins à fournir une immunité, ils peuvent affecter la capacité du corps à combattre l'infection par lui-même. Lorsque les souris étaient exposées à une infection bactérienne, la gravité de leur infection reflétait le moment de la journée où elles étaient infectées.

Ce n'est pas seulement en laboratoire que ces effets sont observés. Les bébés qui reçoivent des vaccins dans l'après-midi – et qui dorment plus juste après – ont de meilleures réponses immunitaires aux inoculations. Il est probable que le même effet soit vrai chez les adultes, car notre système immunitaire fluctue de manière similaire.

Nos horloges internes ont également une influence sur notre sentiment émotionnel. Les personnes atteintes de troubles de l'humeur comme la dépression, le trouble bipolaire et le trouble affectif saisonnier (TAS) ont des rythmes circadiens altérés. En fait, les troubles du sommeil, à la fois trop ou trop peu, sont l'un des principaux symptômes de la dépression et d'autres troubles de l'humeur.

La relation entre les rythmes corporels et l'humeur est complexe et a probablement à voir avec la façon dont la sérotonine chimique du cerveau fluctue par rapport au cycle lumière-obscurité et tout au long de l'année à mesure que les jours deviennent plus longs et plus courts. Les souris élevées pour avoir des problèmes de fonction sérotoninergique ont également sérieusement altéré les rythmes quotidiens. Les niveaux de sérotonine des gens augmentent pendant la partie de la journée où il y a plus de lumière disponible.

Le lien entre le rythme circadien et la santé mentale a également été lié à des états pathologiques tels que la maladie d'Alzheimer, la maladie de Parkinson et la maladie de Huntington, et même les troubles du spectre autistique. Les chercheurs découvrent que les rythmes quotidiens perturbés peuvent être de bons prédicteurs du développement d'une déficience cognitive légère qui vient avec l'âge, et même de la démence.

Des expériences sur les mouches des fruits (qui peuvent sembler éloignées des humains, mais qui servent en réalité d'excellents modèles dans les études d'horloge biologique) montrent que la dégénérescence du cerveau se produit beaucoup plus rapidement lorsqu'il y a des problèmes dans le fonctionnement d'un gène d'horloge clé, et que la la durée de vie des mouches est considérablement raccourcie. En savoir plus sur la façon dont l'horloge est liée à la fonction cognitive et au déclin pourrait aider les experts à prédire – et peut-être un jour à empêcher – que cela se produise également chez les humains.

Prêter attention aux rythmes naturels du corps est probablement plus important pour notre santé que nous ne le pensons. Ce n'est pas seulement la privation de sommeil qui affecte notre bien-être, mais c'est aussi l'altération de nos rythmes biologiques qui peut interférer avec tant de fonctions corporelles, nous rendant plus sujets aux problèmes de santé comme les infections, les problèmes d'humeur et même les maladies cardiaques.

La raison pour laquelle l'horloge biologique est perturbée chez certaines personnes, ou naturellement avec l'âge, n'est pas tout à fait claire, mais certains ont récemment suggéré que cela pourrait être en partie dû au vieillissement des yeux. Les changements naturels du cristallin et même le développement de cataractes laissent moins de lumière pénétrer dans l'œil et, par conséquent, le cerveau, ce qui peut affecter les rythmes biologiques.

Il existe de nombreuses autres raisons pour lesquelles les horloges de notre corps peuvent se désynchroniser, qui impliquent probablement une combinaison de prédisposition génétique et de choix de mode de vie, tels que la consommation d'alcool. Parfois, l'horloge peut être déréglée - comme avec les changements associés à l'heure d'été, aux voyages en avion ou au travail posté - et nous ne pouvons pas faire grand-chose jusqu'à ce que notre corps et son horloge soient à nouveau en équilibre.

Mais garder votre emploi du temps sur la bonne voie autant que possible est probablement le meilleur conseil. Vous avez probablement une assez bonne idée des rythmes naturels de votre corps de manière intuitive. Évitez les perturbations de vos cycles alimentation-sommeil. Adoptez une bonne hygiène de sommeil et respectez un horaire de sommeil qui convient à votre corps pour maintenir le système à son rythme naturel. Se rendre un peu plus tôt, réduire sa consommation de caféine en fin de journée et économiser ce dernier travail pour la matinée plutôt que de rester tard pour le terminer, peut faire une grande différence dans le fonctionnement de votre horloge interne et dans la façon dont vous vous sentez .


7 réponses 7

Nous avons en fait très peu d'informations sur cette question. Je suppose d'après votre formulation "pas intéressé par l'évolution" que vous êtes intéressé par un cas de 1 génération, où un bébé naît avec une faible gravité et y reste. La NASA est très intéressée par des questions comme celle-ci, car cela les aide à gérer les effets physiologiques de l'espace sur les astronautes.

La réponse est vraiment compliquée car le corps humain grandit en réponse à des stimuli. Cependant, tous les stimuli ne sont pas liés à la gravité. Une partie de notre croissance vertébrale après la naissance est due à la gravité. Cependant, les enfants alités grandissent encore à une taille raisonnablement normale, il y a donc clairement de nombreux autres facteurs coincés les uns contre les autres pour soutenir la croissance de la colonne vertébrale. (Cela changerait si vous ouvriez la question aux effets évolutifs, mais en 1 génération, c'est un peu plus simple).

Le vrai problème pour la croissance humaine dans l'espace réside dans les quelques cas où nous avons besoin de la gravité pour se développer. On sait que notre cœur s'atrophie dans l'espace car il n'a pas besoin de pomper autant de sang. On ne sait pas encore si, dans cet état atrophié, il est assez fort pour élever un enfant en bonne santé. Pour autant que nous sachions, leur système immunitaire pourrait être rabougri parce qu'il n'avait pas assez d'oxygène ! Ces inconnues sont la raison pour laquelle nous n'autorisons personne d'autre que des adultes en pleine forme physique dans l'espace. Notre société croit que cela ne vaut pas le risque.

Si vous voulez que les humains soient plus grands en raison de la faible gravité, je regarderais ce qui pourrait amener un humain à vouloir être plus grand. Regardez les gymnastes et les contorsionnistes. Je vous garantis que rien de ce qu'ils font n'était déjà "prévu" par la génétique. Ils veulent simplement être plus flexibles, alors ils mettent leur corps dans des situations où il peut prendre une forme plus flexible. S'il y avait de forts avantages à être grand (comme atteindre les fruits de la faune locale qui deviennent grands et minces en raison de la gravité), je pense que vous trouveriez des effets remarquables, en particulier dans la région de 1 à 3 ans de la vie d'un enfant. Cela irait doublement avec quelques générations d'évolution sociale, pour construire une structure familiale qui pousse les enfants à vouloir être grands dès leur plus jeune âge.

Sheesh, il n'est pas intéressé par une hypothèse évolutive multigénérationnelle ici.

Il est probable que les humains nés dans une gravité élevée développeraient un cœur, des poumons et une musculature plus forts. Les os seraient probablement aussi plus épais, s'ils ne sont pas causés par le développement d'un G élevé, puis par la guérison d'une rupture constante. (Tomber serait très dangereux sur une planète à G élevé) Les enfants apprendraient à marcher plus lentement et pourraient être beaucoup plus courts, personne ne ferait du vélo, et les avions et les voyages hors planète seraient très coûteux en carburant.

Les humains à faible teneur en G perdraient probablement la capacité de survivre dans un environnement G normal en raison d'une atrophie ou, chez les enfants nés sur la planète, d'un manque de développement, mais il est peu probable qu'ils soient rendus incapables de survivre dans leur propre environnement. Les enfants feraient tous des monocycles mais seraient très jaloux des étrangers qui pourraient piloter des hélicoptères à pédales. En fonction du manque de gravité, des jetpacks d'air comprimé à faible coût peuvent être disponibles et les gens n'auraient pas à s'inquiéter de tomber (encore une fois en fonction de la gravité) de presque n'importe quelle hauteur. Attendez-vous à voir des personnes débarquer en toute sécurité du transport aérien sans avoir besoin d'atterrir.

(il s'agit de ma propre théorie liée à une histoire sur laquelle je travaille, très incertaine de sa validité, mais elle implique plusieurs générations lors d'un vol spatial prolongé dans un environnement zéro g. J'allais en fait la publier sur ce forum finalement pour saisir). Je travaille également sur l'hypothèse que les fonctions critiques telles que la respiration, la circulation et la digestion peuvent continuer à fonctionner dans différentes gravités.

Hypothèses. non seulement c'est zéro-g, mais nous manquons également d'exposition au soleil. La pression de l'air est la terre comme dans l'environnement zéro-g.

Le corps humain s'allongera considérablement s'il est entièrement élevé dans un environnement à zéro g. Les membres deviendront plus longs, y compris le cou. La densité osseuse sera nettement inférieure et il est fort probable que cet être pèsera nettement moins qu'un humain élevé sur Terre. La structure osseuse (bien que allongée) ne changera pas en une seule génération. Cependant, plusieurs générations en zéro-g peuvent commencer à voir leurs os perdre de la rigidité et devenir des structures flexibles à la place. Plusieurs générations plus tard, il peut en résulter une semi-anguille allongée qui peut rapidement se plier dans les courbes et les coins du navire/de la structure dans laquelle elle réside.

Les mains pourraient avoir un changement intéressant. Là où un humain sur Terre a besoin de saisir et de ramasser des objets contre le poids de la gravité, et un humain à zéro g ne le ferait pas. ils passeraient plutôt la plupart de leur temps sur des interfaces de type « bouton ». Me donne cette image de doigts allongés extrêmement aptes à un mouvement de « pression de touche » de haut en bas au lieu d'une main volumineuse conçue pour se soulever contre le poids de la gravité. La précision chez un humain à zéro g deviendrait plus requise que la force (la précision étant souvent sacrifiée au profit de la force brute) et la main le reflétera.

La structure musculaire se développerait également de manière significativement différente. Là où nos muscles les plus forts (fessiers) ont tendance à se concentrer sur nous maintenir debout, un enfant de l'espace n'aurait pas le même besoin de développer la capacité de se tenir debout. Les muscles de la marche (Quads) n'auraient pas non plus la pression sur eux de croître à la force d'un humain sur Terre. Pousser serait la locomotion préférée d'un humain à zéro g, ce qui lui donnerait peut-être des muscles du mollet plus gros par rapport à ses autres muscles (mais toujours pas aussi développé que celui qui doit lutter constamment contre la gravité.

La couleur de la peau serait également très différente car les pigments qui nous protègent du soleil ne seraient pas nécessaires. Ne demandez pas pourquoi, mais j'ai l'image d'une peau qui finit par grisonner, surtout sur plusieurs générations.

Nous pouvons développer un nouveau « sens » ou une variation de celui que nous avons déjà mais que nous ne considérons pas beaucoup. S'orienter sur Terre est un exercice en 2D pour la plupart des cas. le haut et le bas sont en relation avec la gravité et sont plus faciles à appliquer. Comme le savent les plongeurs et les nageurs en haute mer, il n'est pas aussi simple de détecter le haut et le bas sans cette attraction gravitationnelle évidente. Comment exactement un humain à zéro g apprendrait à s'orienter et à percevoir son emplacement en 3D pourrait être considéré comme un « nouveau sens » dans une certaine mesure.

Tout cela n'est que pure spéculation, car nous n'avons vraiment aucune idée de ce à quoi ressemblerait un humain à zéro g.


Un scientifique étudie comment la vie moderne perturbe le sommeil

DULUTH, Minn.-Les affaires de Shadab Rahman, c'est le sommeil, mais ce n'était pas le travail de ses rêves.

"J'avais besoin d'un projet de recherche d'été", a déclaré l'instructeur de la Harvard Medical School. "Le seul laboratoire disponible était à Toronto. . Ils ont étudié le sommeil.

C'était à l'époque où Rahman, aujourd'hui âgé de 36 ans, était étudiant de premier cycle et s'intéressait à la médecine cardiovasculaire. Son été à Toronto l'a mené à un deuxième été en tant qu'associé de recherche dans le même laboratoire, puis à travailler dans un autre laboratoire de Toronto avec le même mentor alors qu'il obtenait son doctorat.

Désormais expert de l'effet de la lumière sur le sommeil et le rythme circadien - l'"horloge biologique" qui guide nos schémas quotidiens - Rahman sera à Duluth le mois prochain en tant que conférencier lors d'un symposium Celebrate the Night Sky.

Comme les organisateurs de cette semaine d'activités, Rahman est un défenseur de l'obscurité la nuit. L'excès de lumière aux mauvais moments de la journée, a récemment déclaré Rahman lors d'un entretien téléphonique depuis son bureau de Boston, "est un problème majeur".

Au cours de l'interview, Rahman a parlé de la lumière et de l'obscurité, du sommeil et de l'impossibilité de dormir, de notre rythme circadien et de la façon dont il est perturbé.

Il s'avère que la lumière bleue, et non rouge, orange ou verte, est la lumière de choix pour vos cellules ganglionnaires rétiniennes intrinsèquement photosensibles, également appelées IPRGC.

Si vous ne saviez pas que vous aviez des IPRGC, ne vous sentez pas mal. Ils n'ont été découverts qu'au début des années 2000, a déclaré Rahman. Ils sont logés dans la rétine et possèdent des photorécepteurs spéciaux appelés mélanopsine. C'est ce qui déclenche la réponse de notre horloge biologique à la lumière, a déclaré Rahman, et la réponse la plus forte de la mélanopsine est la lumière bleue.

Application pratique : Rahman a mené une étude à Toronto auprès d'infirmières qui travaillent par quarts. L'étude impliquait l'utilisation de "bloqueurs bleus" pour filtrer la lumière bleue dans le but de neutraliser la perturbation de leur rythme circadien. "De toute évidence, chaque étude comporte des mises en garde, mais nous avons obtenu des résultats favorables où les infirmières dormaient mieux après avoir utilisé l'intervention", a-t-il déclaré.

Le revers de la médaille est que la lumière bleue peut améliorer la vigilance, a déclaré Rahman. C'est aussi efficace que la caféine et préférable si vous ne voulez pas rester éveillé plus tard - car l'effet de la lumière bleue s'estompe beaucoup plus rapidement que l'effet de la caféine.

Il est impossible de contourner la recommandation de la National Sleep Foundation pour sept à huit heures de sommeil, a déclaré Rahman. "Vraiment, ils recommandent 7 ½, mais c'est pour les adultes", a-t-il déclaré. "Pour les adolescents, c'est beaucoup plus long" - entre 9 et 10 heures.

Mais qu'en est-il de ces personnes très réussies qui disent qu'elles se débrouillent avec six, cinq ou quatre heures de sommeil par nuit ?

C'est un éveil artificiel, selon Rahman.

"Les effets à court terme (du manque de sommeil) sont généralement une augmentation de la somnolence, de la somnolence, des inconvénients cognitifs", a-t-il déclaré. "Et quelle est notre solution à cela ? Boire du café. . Aux États-Unis, nous sommes les plus gros consommateurs de café. On boit du café toute la journée. Les gens boivent du café matin, après-midi, soir, juste pour rester éveillés. Cela montre à quel point nous manquons de sommeil. »

Met-il en pratique ce qu'il prêche ?

Oui, dit Rahman. Il essaie de dormir 7h30 la nuit. Il boit du café, mais seulement le matin. "Mais cela dit, j'ai aussi un enfant de 6 mois et un enfant de 2 ans et demi à la maison, donc ce ne sont pas des conditions idéales pour dormir."

Nous venons avec une horloge biologique qui fonctionne sur un cycle de 24 heures – presque, a déclaré Rahman.

Votre horloge biologique personnelle peut fonctionner selon un cycle de 23,5 heures ou de 24,5 heures. Le cycle moyen de l'horloge biologique est de 24,2 heures.

La lumière permet à votre horloge biologique de s'ajuster pour compenser la différence, a déclaré Rahman. Mais c'est un problème pour certaines personnes aveugles - celles dont la rétine a été détruite. Si c'est vous et que vous avez une horloge biologique de 24,2 heures, vous aurez 12 minutes de retard chaque jour. Dans 10 jours, vous aurez 120 minutes de congé, soit deux heures.

"Donc, si vous vous couchez à minuit ce soir et que votre horloge biologique ne peut pas s'adapter au cycle lumière-obscurité. puis dans 10 jours, vous allez. avoir sommeil à 2 heures du matin », a-t-il déclaré.

Soit dit en passant, l'horloge de 24 heures ne s'applique pas uniquement aux humains, ou uniquement aux mammifères, mais à tous les êtres vivants, a déclaré Rahman.

"Il y a des horloges dans les vers tubicoles qui se trouvent à des kilomètres sous l'océan", a-t-il déclaré. "Ils ne sont jamais exposés à la lumière, et pourtant ils ont une horloge biologique."

Les astronautes de la Station spatiale internationale ont deux défis à relever pour leur rythme circadien, a déclaré Rahman. Ils font du travail posté. Et parce qu'ils tournent autour de la Terre, ils ont un cycle lumière-obscurité de 90 minutes. "Et le corps humain est tel que l'horloge biologique ne peut pas s'adapter à un cycle lumière-obscurité de 90 minutes."

Grâce au financement de la NASA, Rahman et d'autres chercheurs ont testé de nouvelles lumières LED pour la station spatiale afin de voir quel effet elles pourraient avoir sur le rythme circadien. Cette étude a été menée au sol, mais une deuxième phase est en cours dans laquelle l'utilisation des lumières est à l'étude dans la station spatiale elle-même.

Beaucoup d'entre nous reçoivent non seulement trop de lumière la nuit, mais nous n'en avons pas assez pendant la journée, a déclaré Rahman.

« Nous avons besoin de lumière pendant la journée », a-t-il déclaré. "Et c'est pourquoi je dis toujours que vous ne pouvez pas obtenir assez de lumière pendant la journée si vous êtes à l'intérieur."

C'est parce que nos ancêtres passaient leurs journées dehors, recevant jusqu'à un million de lux de lumière du soleil. Même une intensité lumineuse très vive à l'intérieur n'est que d'environ 2 000 lux, a déclaré Rahman. Si votre bureau est dans un sous-sol et que vous n'avez pas de fenêtres, vous obtiendrez peut-être 200 à 300 lux.

Inversement, les feux de camp les plus brillants que nos ancêtres allumaient après le coucher du soleil ne produisaient pas plus de 5 lux de lumière, a déclaré Rahman. Cela a un effet négligeable sur l'horloge biologique, a-t-il déclaré. "Mais maintenant que la lumière artificielle est entrée, vous êtes exposé à 100 lux, 200 lux à l'intérieur la nuit."

Selon Rahman, toute cette lumière artificielle n'est pas seulement une mauvaise chose pour les personnes qui veulent voir les étoiles la nuit. Cela perturbe notre horloge biologique et cela affecte négativement notre santé.

"Chaque fois que nous étudions la perturbation de l'horloge, il est évident qu'elle est associée à divers troubles de santé allant de la dépression au diabète, de divers troubles alimentaires au cancer", a-t-il déclaré. "Vous l'appelez, la perturbation de l'horloge est mauvaise."

Avez-vous du mal à dormir la première nuit dans un nouvel endroit ? Il y a une raison à cela.

« L'effet de la première nuit » apparaît invariablement dans les études sur le sommeil, a déclaré Rahman. Leur pire nuit de sommeil sera leur première nuit au laboratoire.

Notre cerveau a évolué de cette façon, a déclaré Rahman. Un nouvel environnement secoue le cerveau car il surveille toujours son environnement à la recherche de signes de danger, même lorsque vous êtes en état de sommeil. Ce n'est pas un sommeil profond, et le cerveau continue d'évaluer les sons inconnus.

« Les hôtels peuvent dépenser des millions pour essayer de vous offrir un oreiller moelleux, un oreiller dur, ce lit, ce lit », a déclaré Rahman. "Mais ce n'est pas votre environnement. Il est difficile de s'adapter du jour au lendemain.

Certains voyageurs compensent en apportant leur propre oreiller, a-t-il déclaré. Une personne habituée à un environnement urbain peut bénéficier d'une application "bruit blanc" si elle passe une nuit dans un endroit calme et rural.

"La lumière a des effets profonds sur notre biologie autres que la vision", a déclaré Rahman. "Et il peut avoir un effet stimulant, et nous devons l'utiliser à bon escient. Ce n'est pas parce que nous avons de la lumière artificielle que nous pouvons en abuser.


S'éveiller au sommeil

J'ai encore mal dormi la nuit dernière. Peut-être que vous l'avez fait aussi. J'étais dans une ville étrange et dans un lit étrange rempli de la chaleur surabondante d'une chambre d'hôtel. À la maison, je me réveille souvent pendant une heure ou deux au petit matin, à 3h30, 4. Un fil de pensée - la plus simple particule d'éveil - se présente, et bientôt la lumière de chevet s'allume et je relisant ou couché dans le noir, pensant. J'ai souvent retardé le coucher, comme je l'ai fait hier soir, sans raison valable. Comme un enfant qui se couche à 8h30 dans le crépuscule éternel de l'été, je ne peux pas tout à fait supporter de quitter la conscience. La démangeaison du réveil ne s'apaisera pas. C'est une vieille habitude qui n'est plus particulièrement gênante, même si ses effets sont parfois fastidieux et s'accentuent à mesure que je vieillis. Comme presque tout le monde, j'emprunte plus au sommeil que je ne pourrai jamais espérer rembourser, et je peux sentir la dette être exigée chaque fois que mon attention se dissipe. Il y a des jours où je me demande ce que ça fait d'être complètement éveillé.

Vous vous êtes peut-être posé la même question. Presque tout le monde que je connais se plaint du sommeil, et le refrain est généralement "Pas assez". C'est une estimation subjective, mais précise dans la mesure où elle va. Le problème de la réduction du sommeil dans la société occidentale de la fin du XXe siècle est si grand, m'a dit un éminent chercheur sur le sommeil, que les gens ne peuvent tout simplement pas le digérer. Si vous deviez retirer les gens de la rue, la grande majorité serait privée de sommeil. De nombreux étudiants sur le sujet ont le sentiment que la privation de sommeil atteint des proportions critiques. C'est un problème non seulement pour les insomniaques graves, qui représentent peut-être 17 pour cent de la population adulte américaine, mais aussi pour la population en général. Les gens ne croient pas simplement qu'ils dorment moins, ils dorment en fait moins - peut-être jusqu'à une heure et demie de moins chaque nuit que les humains ne le faisaient au début du siècle - souvent parce qu'ils choisissent de le faire.

Au cours de la dernière décennie, le nombre de cliniques des troubles du sommeil aux États-Unis est passé à peut-être 1 500, dont 325 volontairement accréditées par l'American Sleep Disorders Association. Malgré cette croissance, la médecine du sommeil commence tout juste à être enseignée dans les facultés de médecine, et ce n'est qu'au cours de la dernière année que l'American Medical Association a reconnu la médecine du sommeil comme une spécialité auto-désignée. Au centre médical de l'Université de Chicago, Eve Van Cauter, professeure de recherche en médecine, commence une étude majeure sur la dette de sommeil qui, selon ses propres termes, "délimitera les conséquences de la réduction du sommeil non seulement pour l'humeur, pas seulement pour la cognition, non seulement la performance, mais aussi le métabolisme, la fonction cardiovasculaire et la fonction immunitaire.''

Comme de nombreux chercheurs sur le sommeil, Van Cauter soutient qu'en plus de simplement dormir moins, les humains ne sont plus soumis aux changements saisonniers de la durée du jour et de la nuit. Les fluctuations saisonnières des taux de conception associées aux longues nuits d'hiver, clairement évidentes avant la Première Guerre mondiale, ont pratiquement disparu. Nous vivons dans un environnement artificiel avec un cycle lumière-obscurité altéré, y compris, évidemment, moins d'exposition à la vraie obscurité et, peut-être pas si évidemment, moins d'exposition à une lumière naturelle vive parce que tant de gens travaillent à l'intérieur. Les travailleurs postés en particulier - peut-être 20 pour cent de la main-d'œuvre américaine - se trouvent en perpétuel conflit avec les signaux sociaux et environnementaux qui les entourent, en conséquence, ils connaissent des taux plus élevés de maladies gastro-intestinales et cardiovasculaires, ainsi que de dépression et d'infertilité.

« La réduction comportementale du sommeil, la suppression du repos », dit Van Cauter, « est quelque chose d'incroyablement commun. Cela a probablement d'énormes implications sur la santé. Pourtant, personne n'a réalisé les études épidémiologiques à long terme nécessaires pour découvrir les véritables dimensions de la privation de sommeil chronique à l'échelle de la culture ou de ses effets sur la santé humaine.

Comme tous les scientifiques à qui j'ai parlé, Van Cauter considère comme totalement infondée la récente fascination américaine pour la mélatonine et son adoption en tant que potion somnifère et médicament tout usage. (Vous pouvez désormais acheter des pilules de mélatonine même dans les boutiques de cadeaux des aéroports, créant ainsi une énorme expérience incontrôlée avec une substance qui est utilisée dans une étude de test aux Pays-Bas comme agent contraceptif.) Mais comme le dit Van Cauter : ''If les gens n'avaient pas de problème de sommeil, la mélatonine ne se vendrait pas. Sa popularité est une démonstration du fait qu'un grand nombre de personnes ont l'impression qu'elles ne dorment pas comme elles le voudraient. Et si les gens n'avaient pas de problème pour se réveiller - se lever le matin et rester vigilant pendant la journée - nous n'aurions probablement pas fait un tel culte du grain de café ou équipé nos chambres de réveils destinés à nous catapulter dans la conscience.

De plus en plus, semble-t-il, les cultures occidentales convergentes du travail et du divertissement aspirent à faire de nous tous des machines, à créer une atemporalité électronique et robotisée qui entre en conflit avec les contraintes biologiques inhérentes à l'être humain. (Le fait qu'il soit possible de considérer notre biologie comme une « contrainte » suggère à quel point nous sommes déjà allés dans cette direction.) La fatigue visible est un gage acceptable de sérieux et d'ambition, et il y a une profonde réticence dans le monde des affaires même à reconnaître le sujet de la perte de sommeil. Entendre les gens parler de leurs habitudes de sommeil, c'est un peu comme les entendre parler de leur digestion. Une note inattendue de fierté s'insinue, comme si la personne qui parle était son propre bœuf de foire du comté. Certaines personnes - une infime minorité - craignent de trop dormir pour prospérer en ces temps frénétiques. Les seuls individus qui semblent satisfaits sont ceux qui annoncent joyeusement le peu de sommeil dont ils ont besoin, et ils le rattrapent souvent. La façon dont nous dormons est largement, voire implicitement, considérée comme un indice de choses qui ont peu à voir avec le sommeil - équilibre émotionnel, compétitivité, sensibilité, ténacité.

Le poète Sir Philip Sidney appelait le sommeil "le pauvre homme la richesse, la libération du prisonnier, le juge indifférent entre le haut et le bas." Mais c'est plus facile, j'ai trouvé, de dire ce qu'est le sommeil - pour le nommer métaphoriquement - plutôt que d'énoncer ce qu'il fait ou quels pourraient être les effets généralisés d'une perte de sommeil progressive et à long terme dans notre société. Demander à quoi sert le sommeil sonne comme le genre de question simple que posent les philosophes, comme demander à quelle heure il est. Il devient de plus en plus curieux au fur et à mesure que vous y pensez. En fait, il est difficile de parler de sommeil sans parler de temps.

Pour voir ce que je veux dire, imaginez un monde sans éclairage artificiel, seulement la lumière du jour et l'obscurité de la nuit, une planète où l'intensité de la lumière varie de manière prévisible de manière liée, mais non causée par, le passage du temps . Imaginez aussi qu'au cours de milliards d'années, des organismes évoluent et reflètent dans leurs systèmes corporels la relation entre la lumière et le temps dans leur environnement. Ils développent des capteurs (yeux) pour enregistrer la présence ou l'absence de lumière. Ils développent des horloges internes - des gènes et des cellules et des amas de cellules capables de générer une nuit et un jour biologiques.Ils développent des voies le long desquelles ces capteurs et horloges peuvent communiquer. Même si la lumière disparaissait pendant des semaines ou des mois d'affilée, les rythmes biologiques du jour et de la nuit - ce que les scientifiques appellent les rythmes circadiens - seraient toujours produits à des intervalles précis dans le corps de ces organismes. Mais le temps biologique et la lumière extérieure ne sont pas complètement indépendants. Le lever du soleil et la tombée de la nuit recalibrent les horloges internes de ces créatures, de sorte qu'en hiver leur nuit biologique est longue et en été elle est courte. Appelez cette vie sur terre il y a 40 000 ans.

Imaginez maintenant un tel organisme avec la témérité d'éclairer la nuit. Il fabrique des lampes de poix, de graisse animale, de pétrole, de gaz inertes. Il ignore ce dont ses cellules se souviennent encore, cette lumière - même la lumière artificielle - a le pouvoir de réguler les horloges biologiques. Il commence à prétendre que chaque nuit est une nuit du milieu de l'été qui ne dure que quelques heures. Une société pleine d'êtres comme celle-ci serait capable d'accomplir des choses remarquables avec le temps supplémentaire dont elle disposait. Il pourrait construire des villes puissantes. Il pourrait créer des organismes éminents, comme la Sleep Research Society et l'American Sleep Disorders Association et l'American Board of Sleep Medicine et la Society for Research on Biological Rhythms. Cela pourrait encourager les scientifiques et les médecins dont la vie professionnelle a été consacrée à l'étude des interactions entre la lumière, le temps et le sommeil. Il pourrait même envoyer des écrivains insomniaques pour interviewer ces scientifiques et ces médecins.

Mais ce qu'il ne choisirait plus jamais de faire, c'est d'éteindre les lumières et de se percher quand les poulets se perchent. La seule chose que cette société semble avoir toujours voulue était de rester éveillé bien au-delà de son heure de coucher évolutive. Mais l'horloge que nous essayons de tromper est notre propre horloge, nos rythmes circadiens inhérents. En fin de compte, une 'ɼlock'' est une faible métaphore de la puissance de ces rythmes, qui contrôlent, entre autres, le calendrier des variations de la température corporelle, les taux cardiovasculaires et la sécrétion de substances comme la mélatonine dans la glande pinéale. glande, prolactine et hormone de croissance humaine dans l'hypophyse et cortisol dans la glande surrénale. Prises dans leur ensemble, ces variations définissent non seulement l'état interne de notre corps mais aussi l'état de conscience lui-même. Et pourtant, alors que les scientifiques se rapprochent de la compréhension des mécanismes des rythmes circadiens - et que la privation de sommeil apparaît comme un problème majeur de santé publique - ils se trouvent toujours confrontés à l'énigme du but du sommeil lui-même. C'est un puzzle qui va jusqu'à la racine de notre nature.

J'AI REÇU UN APPEL à 6h20. il y a quelques mois de William Dement, qui a été pendant de nombreuses années l'un des plus éminents chercheurs sur le sommeil aux États-Unis. Il m'a réveillé d'un profond sommeil, ce qui est l'une des choses qu'il fait pour gagner sa vie, bien qu'il l'ait fait pendant la majeure partie de sa carrière dans un laboratoire de l'Université de Stanford. En 1951, alors qu'il était étudiant en médecine, Dement a rejoint le laboratoire du sommeil dirigé par Nathaniel Kleitman, professeur de physiologie à la faculté de médecine de l'Université de Chicago et pour beaucoup le père de la recherche moderne sur le sommeil. Juste après l'arrivée de Dement, un étudiant diplômé du laboratoire de Kleitman nommé Eugene Aserinsky a découvert, dans ses sujets de recherche endormis, le mouvement oculaire rapide, ou REM. Ce fut une énorme découverte, après quoi, Dement a écrit, « il n'était donc plus possible de penser au sommeil comme un seul état. » (le sommeil paradoxal chez les humains adultes constitue 20 à 25 pour cent de une bonne nuit de sommeil. Le reste du cycle de sommeil est composé de quatre étapes non paradoxales, dont la plus importante, selon certains chercheurs, est le sommeil à ondes lentes, qui représente également environ 20 à 25 % d'une nuit. dormir.)

Dans son opus « Sleep and Wakefulness », publié pour la première fois en 1939, Kleitman définit le sommeil comme « une cessation ou une interruption temporaire périodique de l'état de veille, ce dernier étant le mode d'existence prédominant pour le adulte en bonne santé. Cela a un son étrangement normatif, un privilège, assez naturel, de l'état de veille. Cela suppose que le sommeil est en grande partie une sorte d'absence, une suspension de ce qui fait de l'homme un être humain. Maintenant, 45 ans plus tard, Dement téléphonait de Jackson, Mississippi, où il avait rencontré le personnel de Trent Lott, le chef de la majorité au Sénat, essayant d'attirer l'attention du Congrès sur les troubles du sommeil et leur traitement. Le caractère du travail de Dement a changé au fil des ans, passant de l'analyse de la forme du sommeil en laboratoire à l'attention du public sur le sommeil en tant que problème de santé vital. La trajectoire de la carrière de Dement suggère les changements radicaux qui se sont produits dans la compréhension du sommeil. À mesure que les mécanismes physiologiques du sommeil sont mieux compris, les médecins sont mieux à même de soulager les troubles du sommeil. Les médecins peuvent maintenant provoquer ce que Dement appelle « un miracle de restauration » pour de nombreux patients, y compris ceux qui souffrent d'apnée obstructive du sommeil, un blocage chronique et pharyngé de la respiration normale pendant le sommeil, qui affecte entre 1 et 4 pour cent des adultes.

Tant que le sommeil était considéré à peine plus qu'une interruption de l'état de veille, il était considéré comme une fenêtre commode à travers laquelle voir l'esprit rêveur. S'intéresser au sommeil n'était qu'une manière différente de s'intéresser à la conscience. Une grande partie des premières recherches sur le sommeil de ce siècle reposaient sur l'hypothèse, comme l'a dit un biologiste, que « les humains avaient potentiellement évolué à partir des contraintes de l'environnement ». Mais et si, comme cela semble de plus en plus apparent, cela s'avère impossible? Et si l'environnement était incontournable ? Et si le sommeil était un produit physiologique équivalent à la conscience et pas seulement un état de suspension dans lequel l'esprit est soudain débarrassé ? D'une part, la plupart des notions de bon sens sur la relation entre le sommeil et l'éveil s'effondrent.

Après la découverte, en 1929, que l'activité électrique dans le cerveau humain pouvait être tracée à la surface du crâne, il est devenu conventionnel de caractériser les stades du sommeil en fonction de leurs schémas d'ondes cérébrales, tels qu'enregistrés dans un électroencéphalogramme, ou EEG. . La littérature sur le sommeil est positivement hérissée de descriptions non du sommeil lui-même mais des formes qu'un stylo en mouvement inscrit sur un morceau de papier en mouvement : fuseaux du sommeil, ondes du complexe K, ondes alpha, ondes thêta, ondes delta - les impulsions d'un sommeil cerveau dont la coque de protection a été parsemée de capteurs électriques conformément au système international de placement des électrodes 10-20. En d'autres termes, il est devenu habituel de considérer le sommeil principalement comme un artefact du cerveau.

Cela avait du sens. Le passage de la conscience - une fonction cérébrale, après tout - à l'inconscience est le genre de signe révélateur qu'il est difficile d'ignorer. Mais au début des années 1970, on a découvert que dans l'hypothalamus des rongeurs, un petit groupe de 10 000 cellules environ, appelé noyau suprachiasmatique, ou SCN, joue un rôle majeur dans le contrôle des rythmes circadiens du corps, l'alternance entre le jour biologique et nuit. Le SCN reçoit la lumière des cellules ganglionnaires de la rétine et est donc capable d'ajuster l'horloge biologique en utilisant les rythmes externes de la nuit et du jour. Si vous endommagez le SCN chez les rats, vous modifiez la répartition (mais pas la quantité) de leur sommeil. Il est difficile de faire le saut inférentiel de la physiologie des rongeurs, dont la plupart sont nocturnes, à la physiologie des humains, qui sont diurnes. Mais l'hypothèse, basée sur des preuves de plus en plus solides, est que chez l'homme aussi, le SCN est l'un des principaux centres où les rythmes circadiens – bien que pas le sommeil lui-même – sont produits. Et pourtant, les rythmes circadiens, même s'ils semblent provenir du cerveau, n'affectent pas le cerveau seul. Les horloges circadiennes (il en existe au moins deux) ne s'allument pas non plus la nuit et s'éteignent le jour, ou vice versa.

Les rythmes circadiens du corps fonctionnent toujours, mais ils produisent des sorties différentes à différents moments d'un cycle qui, laissé à lui-même, sans apport lumineux ni signaux comportementaux, dure un peu plus de 24 heures. En fait, l'idée même de rythmes circadiens a pour effet d'unir l'éveil et le sommeil en un seul système soigneusement équilibré, de sorte qu'il devient impossible de se demander à quoi sert le sommeil sans se demander à quoi sert l'éveil. Il devient également impossible d'imaginer que les humains ont en quelque sorte échappé à l'impératif évolutif de leur environnement. Les rythmes circadiens harmonisent l'organisme humain avec l'environnement extérieur, mais ils coordonnent également les opérations internes du corps. Affirmer que les humains ont évolué d'une manière ou d'une autre en s'éloignant des contraintes de leur environnement ignore le fait que le corps humain produit toujours dans une certaine mesure son environnement - un environnement corporel qui est extraordinairement stable, comme c'est le cas chez tous les mammifères.

IL EST 7H57. sur l'autoroute Dan Ryan. Un mercredi. ''I-94 East,'' les panneaux lisent, bien que la voie dans laquelle je m'm, comme les ruelles voisines, soit orientée plein sud. Les autres conducteurs semblent déconcertés, mais ils savent exactement combien de temps il leur faudra pour arriver là où ils vont, et moi non. Encore et encore, l'I-94 se divise en voies locales et express, et c'est ce que le temps semble faire alors que le matin domine Chicago. Chaque minute se divise en local et express, et pas une seule personne dans le comté de Cook ne prend le local. Comme les contrôleurs de vol, les radio-trafic-jocks appellent des coordonnées, indéchiffrables pour un visiteur. Le long des plates-formes ferroviaires, les habitants de Chicago en attente regardent les voies tumultueuses de l'I-94.

La pluie s'abat. Le vent souffle. Les tours du centre-ville de Chicago se dressent enchevêtrées dans un plafond bas couleur charbon et pigeon. L'obscurité s'accumule vers l'hiver, la saison des longues nuits, mais la ville est câblée à un autre type de temps : heure du marché, heure du téléphone, heure du Web, heure de la grille, heure du métro, temps de train, temps de conduite, temps de vol, banque temps, temps de laboratoire, temps de travail - tous synchronisés, à un degré ou un autre, avec le temps atomique, dont une seconde, selon le National Institute of Standards and Technology, équivaut à « 279 192 631 770 périodes de la rayonnement correspondant à la transition entre les deux niveaux hyperfins de l'état fondamental de l'atome de césium-133. Le temps file à neuf milliards de ticks de césium par seconde. Il ne dort jamais. Il demande seulement à ces navetteurs de ne jamais dormir eux aussi. Ils essaient d'obliger, regardant avec des yeux injectés de sang des feux de freinage aussi nombreux et mobiles et gorgés d'eau comme des canneberges dans une tourbière. Sur l'autoroute Dan Ryan, ce n'est pas encore une journée hyperfine.

J'étais venu à Chicago pour visiter le Sleep Research Laboratory de l'Université de Chicago. C'est sur South Drexel Avenue, près du complexe hôpital-forteresse de la faculté de médecine de l'Université de Chicago, où de petits groupes nerveux d'internes et de résidents, portant les blouses blanches données aux professionnels privés de sommeil, s'attardent dans la cour avant le librairie universitaire, qui abrite également un bar à expresso. South Drexel est une avenue calme et bordée d'arbres avec la saveur domestique d'une rue latérale du nord du Bronx, et le n ° 5743 a une sensation minable et faussement obsolète. Dans un bureau du deuxième étage donnant sur la rue, j'ai trouvé le Dr Wallace Mendelson, un psychiatre codirecteur du laboratoire du sommeil et président de la Sleep Research Society. Pendant une décennie, à SUNY Stony Brook et à la Cleveland Clinic, Mendelson a étudié le fonctionnement moléculaire des somnifères, et il fait actuellement des recherches sur les récepteurs cérébraux où les somnifères mènent leurs activités. Il cherche, m'a-t-il dit, des somnifères plus puissants et plus sûrs.

Il m'était venu à l'esprit, après avoir lu un certain nombre d'études sur le sommeil humain, que les humains, en plus de leurs autres problèmes de sommeil, sont des témoins notoirement inexacts de leur propre repos. Ils ont du mal à juger combien de temps et à quel point ils ont dormi. Comment, après tout, mesurez-vous un quantum de votre propre inconscience ? Mendelson a cité, pour ma considération, un sous-groupe déroutant d'insomniaques, un exemple très inhabituel de la difficulté que les humains ont à estimer leur sommeil. '⟎ sont des gens,'' dit-il, ''qui viennent chez le médecin pour se plaindre amèrement d'insomnie. Alors vous faites une étude sur ces personnes. Vous éteignez les lumières et cinq minutes plus tard, leurs yeux sont fermés, ils respirent lentement et calmement, ils ne bougent pas et leur EEG montre un rythme de sommeil. Ils restent ainsi pendant huit heures, mais vous les réveillez le matin et ils disent : 'Vous voyez ? Je t'ai dit que je ne dormirais pas.

Le collègue de Mendelson, Allan Rechtschaffen, qui est sur le point de prendre sa retraite à la tête du laboratoire de recherche sur le sommeil de l'Université de Chicago, a déjà réalisé une expérience qui avait une incidence sur ce problème de cognition du sommeil. Il a invité les bons dormeurs autoproclamés et les mauvais dormeurs autoproclamés à passer la nuit dans le laboratoire. Lorsqu'un sujet dormait depuis 10 minutes, à en juger par son comportement et ses ondes cérébrales, Rechtschaffen entra dans la pièce, réveilla le sujet et lui demanda ce qu'il faisait. Les bons dormeurs ont dit, ''J'étais endormi.'' Les mauvais dormeurs ont dit, ''J'étais éveillé, bien sûr.''

« J'ai répété l'expérience pour voir si c'était vrai », a déclaré Mendelson. 'ɾt c'était le cas. Mon ajout à l'histoire était d'utiliser un somnifère -- Halcion à l'origine, mais je l'ai fait par la suite avec Ambien, qui est un nom de marque pour le zolpidem, le somnifère le plus souvent prescrit en Amérique. « J'ai donné aux pauvres dormeurs un placebo une nuit et un somnifère la nuit suivante. Gardez à l'esprit que je décris en noir et blanc ce qui était une constatation statistique. Mais en gros, lorsque vous avez donné un placebo aux insomniaques et que vous les avez réveillés et leur avez demandé : « Êtes-vous réveillé ou endormi ? les a réveillés et leur a posé la même question, ils ont dit : « J'étais endormi. » La théorie selon laquelle nous commençons à opérer est que peut-être ce que les somnifères font à l'EEG est moins important que le fait qu'ils changent votre perception de si vous êtes éveillé ou non.

Peut-être que la tâche de la prochaine génération de somnifères sera de produire l'illusion que nous avons bien et profondément dormi alors qu'en fait ce n'est pas le cas. Cela aurait du sens si les conséquences de la perte de sommeil étaient plus bénignes. Mais les conséquences de ce que l'on pourrait appeler une perte de sommeil catastrophique sont bien connues. Allan Rechtschaffen a réalisé une célèbre série d'expériences dans lesquelles des rats ont été réveillés à mort. Des rats privés de sommeil total sont morts en deux semaines et demie, après l'effondrement de leur système de thermorégulation. Des rats privés de sommeil paradoxal sont morts en cinq semaines. (Personne ne sait combien de temps un rat mourrait si, comme le sous-groupe insomniaque Mendelson l'a décrit, il croyait simplement qu'il avait été privé de sommeil.)

Le bureau de Rechtschaffen est au troisième étage du 5743 South Drexel. C'est un homme affable, intellectuellement généreux - vêtu de kaki et d'un polo, il semble que sa retraite imminente soit moins un retrait qu'un embarquement - mais il y a quelque chose de minable dans l'approche de son antre. De nombreuses petites enseignes aux lettres soignées apparaissent sur les portes, les tiroirs et les étagères des classeurs et les perforatrices à trois anneaux, des enseignes destinées à maintenir l'ordre dans le royaume du sommeil, à s'assurer que les meubles d'au moins un bureau de ce bâtiment restent à leur place. J'ai posé à Rechtschaffen la question qui commençait à me tarauder : à quoi sert le sommeil ?

Il raconta plusieurs théories importantes. Certains d'entre eux semblent ridiculement évidents (le sommeil est pour le repos), mais d'autres abordent l'origine évolutive du sommeil, son objectif darwinien, et ce faisant, ils essaient de prendre en compte un nombre presque inimaginable de variables liées à l'adaptation comportementale, niches écologiques et problèmes de taille corporelle. Mais tout cela se résume à un casse-tête irréductible. ''Prenez la respiration,'' a dit Recht Schaffen. ''Ça aide beaucoup de choses. La respiration vous aidera à parler, à rire, à siffler, à jouer du tuba, mais ce n'est pas la fonction principale. Le sommeil facilite la survie. C'est l'essentiel. En quoi le sommeil est-il essentiel à la survie ? C'est la question clé. Il s'arrêta, triste, puis dit : « Je ne peux pas répondre à cette question.

« Nous en savons beaucoup sur la physiologie du sommeil », a-t-il ajouté avec un air légèrement d'adieu. ''Le sommeil est maintenant très bien décrit. Mais la question de la fonction du sommeil n'a pas été résolue. Le fait primordial est qu'il n'existe aucune théorie acceptée par la majorité des chercheurs sur le sommeil. Maintenant, nous avons beaucoup d'indices sur ce que pourrait être la fonction du sommeil. Mais nous ne l'avons pas cloué. Alors qu'un tiers de nos vies reste encore en grande partie un mystère.''

Au deuxième étage du n°5743, Wallace Mendelson l'avait exprimé d'une manière légèrement différente : « Personne n'a la moindre idée de la fonction d'une étape spécifique du sommeil. »

SOUS TOUTES les subtilités du système circadien humain et tous les éléments atemporels de la vie moderne qui affectent notre périodicité naturelle, il y a, bien sûr, la plus grande périodicité de l'organisme humain, le passage de la naissance à la mort, avec laquelle il faut compter. Le bureau de Mary Carskadon se trouve dans le Bradley Sleep Lab du campus Butler de l'Université Brown, une enclave paisible et ombragée au large de Blackstone Avenue à Providence, RI. L'heure est à l'heure du souper et Carskadon, qui a l'air épuisé, a passé toute la journée dans la classe. Derrière son bureau, cependant, se trouve la personnification de la vigilance, un beau rongeur ressemblant à un chinchilla nommé Prince David, qui appartient à l'espèce Octodon degu, le mammifère le plus commun au Chili. Les octodons possèdent un certain nombre de qualités qui les rendent intéressants pour les chercheurs en sommeil et surtout pour Carskadon. Ils sont diurnes, comme les humains, et mûrissent relativement lentement, ce qui permet à Carskadon d'étudier les habitudes de sommeil de leurs adolescents tout comme elle étudie les habitudes de sommeil des collégiens et des lycéens.

La question de recherche qui anime Carskadon n'est que trop familière aux parents : pourquoi cet enfant brillant et heureux qui était impatient d'y aller à 6 heures du matin.transformé en cet adolescent morose que vous ne pouvez pas sortir du lit? Derrière Carskadon, le prince David, avec la précision circadienne bien réglée qui rend les rongeurs si appréciés des chercheurs sur le sommeil, monte sur sa roue et commence ses rondes désignées. Carskadon déclare : « Il est devenu très évident, lorsque j'ai examiné les enquêtes recueillies ici à Brown, qu'il y avait un retard évident dans le moment du sommeil au début de l'adolescence. Nous pensions que tout cela était dû à des facteurs psychosociaux. Par exemple, la plupart des parents refusent de rester debout plus tard en guise de récompense. Se coucher tôt est une punition. J'ai été intrigué par la possibilité qu'il y ait aussi un processus biologique en cours. C'est un grand changement. C'est un phénomène très important.

L'hypothèse de Carskadon est que l'entrée dans l'adolescence et les bouleversements d'humeur et de conduite qui lui sont associés marquent la maturation du système circadien. ''Nous voyons ce même schéma,'' dit-elle, ''tout au long du reste de l'âge adulte - ce que nous appelons un creux de midi.'' C'est la période approximativement entre 1 et 4 PM quand le sommeil se profile, l'existence pâlit et, ce n'est pas un hasard, il y a une augmentation significative du nombre d'accidents de la circulation et du travail. (Un creux parallèle, familier à tous ceux qui ont connu le désespoir du petit matin, se produit entre 1 et 4 heures du matin, le moment où les humains sont le plus susceptibles de pleurer leurs dettes de carte de crédit et de mourir.) Dans leurs habitudes de sommeil, comme dans presque tout le reste. , les adolescents font le passage à l'âge adulte, c'est pourquoi ils semblent si odieux aux adultes et les uns aux autres.

Mais ce passage a, en fait, déjà commencé dans l'obscurité de l'utérus. Steven Reppert est un pédiatre qui est revenu à la recherche fondamentale il y a près de 20 ans et dirige maintenant le Laboratoire de chronobiologie du développement à la Harvard Medical School. Son bureau est une cabine vitrée dissimulée le long du petit mur de l'autre côté de son laboratoire bondé du Jackson Building du Massachusetts General Hospital. Reppert a une vue panoramique de l'appareil de biologie moléculaire et de son équipe d'étudiants diplômés et post-doctorants. Il partage son bureau avec un ordinateur, un fichier horizontal de tirés à part et un papillon cecropia encadré. C'est l'amour de Reppert pour les mites - et la question de savoir comment leurs métamorphoses sont chronométrées - qui l'ont conduit à la science. Reppert a les cheveux blancs précocement, et lorsque vous lui posez des questions sur les implications de toute découverte, il est susceptible de répondre en expliquant comment cela façonnera la découverte de futures découvertes. Chez un scientifique, c'est un trait vraiment aimable.

''Il y a de nombreuses années,'' Reppert dit, par lequel il entend récemment, ''nous avons découvert que l'horloge biologique du SCN fonctionnait en fait chez le fœtus.'' Cela commence, Fait intéressant, avant même que le cerveau fœtal puisse enregistrer les différences entre la lumière et l'obscurité. ''Nous avons fait un certain nombre d'expériences montrant que le fœtus était toujours en phase avec la mère. Nous avons donc eu cette idée : maman fonctionne comme le transducteur du système circadien fœtal. Elle absorbe des informations légères dans son système circadien, puis celles-ci sont communiquées au système circadien fœtal. Il existe deux transmetteurs d'hormones. Le rythme de la mélatonine de maman est un marqueur très précis de son système circadien. La mélatonine est une petite molécule, et elle glisse facilement à travers les barrières biologiques à travers le placenta. Le deuxième émetteur est la dopamine, qui se produit dans le fœtus lui-même, et sa sécrétion est un moyen pour le SCN fœtal d'incorporer d'autres signaux de la mère.

Les habitudes de sommeil d'un adolescent ne sont pas celles d'un nourrisson, et celles d'un homme de 65 ans ne sont pas celles d'un adolescent. Comme tant d'autres dans nos vies, le sommeil est perturbé par le processus de vieillissement. « En vieillissant, m'avait expliqué Eve Van Cauter, nous perdons la capacité de produire un sommeil profond et l'intensité du sommeil profond est moindre. L'initiation du sommeil profond est associée à la libération d'hormone de croissance humaine et de prolactine. En particulier pour les personnes âgées, dans leur septième décennie environ, il peut y avoir zéro minute de sommeil profond et il peut y avoir zéro microgramme d'hormone de croissance sécrétée. On ne sait pas grand-chose sur le rôle de la prolactine, sauf chez les femmes enceintes. femmes. Selon l'Encyclopedia of Sleep and Dreaming, éditée par Mary Carskadon, c'est « l'hormone la plus importante pour la production de caséine, la protéine essentielle du lait maternel humain. » L'hormone de croissance humaine contrôle le taux de graisse. du tissu à la masse musculaire, et il affecte également le métabolisme osseux, l'immunomodulation et d'autres fonctions.

"Tous les corrélats cardiovasculaires et endocriniens d'un bon sommeil disparaissent avec le vieillissement", a ajouté Van Cauter. La qualité du sommeil chez l'homme commence à se détériorer dès la fin des années 30, et lorsque la qualité du sommeil diminue, son effet réparateur sur les systèmes endocrinien et cardiovasculaire diminue. Et à mesure que le sommeil se détériore, l'état émotionnel se détériore également. "Je pense que ce n'est pas une hypothèse déraisonnable", a déclaré Van Cauter, "que de nombreux effets du vieillissement, y compris la dépression gériatrique, pourraient finalement être attribués à un déficit de sommeil". #x27'

Comme tous les scientifiques à qui j'ai parlé, Van Cauter est parfaitement conscient de la tension entre l'existence intemporelle que notre culture est en train de fabriquer au cours de ce siècle et le rythme de vie profondément temporel et cyclique qui marque toute notre évolution en tant qu'organismes. ''Je vois dormir et me réveiller comme une oscillation,'' dit-elle. Au lieu d'être éveillé pendant la journée et complètement inconscient quand nous dormons, pourquoi ne restons-nous pas à un niveau intermédiaire et ne le gardons-nous pas tout au long de notre vie ? Pourquoi oscillons-nous ? Mais tout oscille en biologie. C'est apparemment un moyen plus efficace. Le paradoxe est qu'au fur et à mesure que nous dormons de moins en moins, nous nous rapprochons de plus en plus de ce niveau intermédiaire - à moitié éveillé, à moitié endormi et totalement inutile tout le temps. Ce dont nous avons vraiment besoin, c'est d'une oscillation plus forte.

« TOUT ÉVEIL EST UNE privation de sommeil », m'a dit William Dement à la mi-septembre. C'était une phrase que j'entendais dans ma tête pendant des semaines, et elle m'est revenue à l'esprit alors que j'étais assis dans un bureau appartenant à Joseph Takahashi, professeur de neurobiologie et de physiologie à la Northwestern University et membre du National Science Foundation Center for Biological Horaire. Takahashi a porté la recherche de la source physique des rythmes circadiens jusqu'au niveau génétique, le substratum élémentaire de la vie organique. Ses expériences ont montré qu'il existe une limite génétique et environnementale aux rythmes circadiens à l'œuvre dans la physiologie des mammifères. Le temps à l'extérieur de son bureau était incroyablement mauvais. Le vent s'était levé et les vagues du lac Michigan s'écrasaient sur le rempart du campus Northwestern, juste au nord de Chicago, d'une manière trop emblématique de la collision entre les rythmes périodiques de la physiologie humaine et les exigences inflexibles d'un 24 société de l'heure.

Je regardais l'enregistrement d'activité d'une souris. Si vous passez beaucoup de temps avec des scientifiques du sommeil, vous apprendrez rapidement à lire de tels graphiques. « Les souris ont un beau comportement », a déclaré Takahashi, tenant une cage à souris en plastique transparent avec une roue à l'intérieur. ''Ils roulent sur une roue. Il y a un interrupteur, et quand ils fonctionnent, un signal va à l'ordinateur. Simple. Si une souris est exposée à des périodes régulières de 12 heures de lumière et d'obscurité, son record d'activité ressemble généralement à des bandes alternées parfaitement verticales de blanc (repos) et de noir (courant) sur une période de 48 heures. (Les heures sont tracées sur l'axe horizontal, les jours sur l'axe vertical.) Mais si la souris est laissée dans l'obscurité pendant plusieurs jours, son horloge interne n'est pas réinitialisée par la lumière et elle adhère à son cycle naturel -- &# x27'rythme libre,'' comme disent les gens endormis. La période circadienne libre moyenne pour la souche de souris dans le laboratoire de Takahashi est de 23,7 heures. Étant donné que chaque épisode d'activité et chaque épisode de sommeil commence légèrement plus tôt que la veille, les barres verticales sur l'enregistrement d'activité d'une souris normale maintenue dans l'obscurité constante dériveront vers la gauche au fil des jours. Pour les humains, la période circadienne libre est d'environ 25 heures, ce qui signifie que dans une expérience similaire, les barres verticales d'un enregistrement d'activité de sommeil humain dériveraient vers la droite.

Je prends la peine d'expliquer tout cela parce que dans le bureau de Takahashi, je regardais un dossier d'activité qui était choquant. Cela semblait presque ordinaire pendant les 20 premiers jours, alors que la souris qui l'a produit était selon un horaire fixe clair-obscur. Mais lorsque les lumières ont été éteintes pour de bon, le cycle s'est allongé à 28 heures, puis il a explosé. Soudain, l'enregistrement d'activité ressemblait à du bruit, un scintillement incohérent de tirets clairs et sombres abrégés dispersés sur toute la page pour tous les jours suivants de l'expérience. Cette souris n'avait manifestement aucun guidage circadien en l'absence d'indices environnementaux. Il n'avait pas réussi à générer son propre environnement temporel. Vous pouvez produire un effet similaire chez un rat en modifiant son cerveau, en supprimant le SCN. Mais cette souris, dont le SCN était intact, avait deux copies d'un allèle mutant du gène 'ɼlock''. S'il n'y avait qu'un seul exemplaire, il montrerait une période circadienne allongée de 24,8 heures, "clairement hors de la distribution des souris normales", a déclaré Takahashi, mais toujours parfaitement régulière. Lorsque ce record d'activité extraordinaire a été produit, le laboratoire de Takahashi n'avait vu que le phénotype de ce gène mutant - en d'autres termes, la souris elle-même. Maintenant, ils ont trouvé le gène. Il est extrêmement probable que chez l'homme aussi, il existe un gène de l'horloge, probablement sur le chromosome 4.

Quelques souris inhabituelles de Takahashi se dirigeront vers l'est jusqu'au laboratoire de Steven Reppert, où elles se reproduiront, dormiront et courront et, dans le langage de la science, seront sacrifiées. Là, Reppert répétera une expérience qu'il a déjà réalisée sur des souris normales. Il prélèvera des cellules du SCN de souris nouveau-nées susceptibles de présenter cette mutation et les cultivera sur une lame qui a été implantée avec de minuscules électrodes. Les électrodes enregistreront les taux de décharge - les décharges chimiques - des neurones individuels du SCN qui se trouvent directement au-dessus d'eux. « Nous avons pu prendre ces cellules », a déclaré Reppert, en parlant de cellules de souris ordinaires, « et les surveiller de la même manière que vous surveilleriez l'animal entier, pendant 42 jours. Cet aspect circadien omniprésent du comportement - les rythmes précis de la course à pied, par exemple - nous pouvons maintenant suivre le rythme de tir d'une seule cellule. Nous pensons que l'horloge circadienne est autonome par rapport à la cellule. En d'autres termes, tout ce qu'il faut pour faire l'oscillation moléculaire, biochimique et cellulaire peut être trouvé dans une cellule. La question que Reppert espère répondre avec les souris mutantes de Takahashi est la suivante : les cellules de leur SCN s'enflamment-elles ? dans un modèle différent de celui des cellules SCN de souris ordinaires ?

Il existe d'autres preuves sur la façon dont le rythme circadien est produit aux niveaux cellulaire et génétique. Une protéine créée par un gène appelé per (pour la période) chez Drosophila melanogaster, la mouche des fruits, engendre ce que Takahashi appelle « une belle oscillation dans le cycle de l'ARN. » Les protéines créées par per et une autre horloge- Le gène apparenté de la mouche des fruits, appelé tim (pour intemporel), s'apparie également pour former ce que Reppert appelle deux boucles de rétroaction autorégulatrices interdépendantes de transcription, qui sont directement affectées par la lumière agissant sur tim. '⟎ que cela signifie, '' Reppert a expliqué, 'ɾst que la protéine qui est fabriquée dans la cellule par ces gènes semble se nourrir de sa propre production. Lorsqu'il atteint un certain niveau, il s'éteint. Si vous obtenez la cinétique temporelle appropriée, alors ce serait auto-entretenu. C'est une version - il y en a plusieurs - de ce à quoi ressemble l'horloge circadienne au niveau le plus fondamental. Les gènes pertinents codent pour la création de protéines, et ces protéines interagissent avec la lumière, et entre elles, pour produire la pièce d'horlogerie chez la drosophile et peut-être, de manière analogue, chez nous.

''Pourquoi oscillons-nous ?'' demande Eve Van Cauter. Ces gènes et leurs boucles de rétroaction protéique sont quelques-unes des raisons. Ils illustrent la logique discontinue du sommeil, une logique dans laquelle la réponse à la question ''À quoi sert le sommeil ?'' est ''Parce que nous oscillons.''

Je me suis retrouvé à regarder, dans le bureau de Takahashi, l'espace blanc sur l'enregistrement d'activité d'une souris normale, que j'avais utilisé à des fins de comparaison. L'espace blanc représente la lumière, et la lumière, sur un registre d'activité humaine, signifie l'éveil. L'espace blanc semblait poser sa propre question : à quoi sert l'éveil ? Même réponse : Parce que nous oscillons. Arrêtez d'osciller et vous êtes mort. Il m'était devenu évident que le système circadien - dont le sommeil, comme la pleine lune traversant le ciel nocturne, n'est que le marqueur le plus visible - est un moyen extrêmement subtil d'intégrer l'entrée environnementale à une suite complexe de sorties physiologiques .

Je venais de m'habituer à l'idée que le sommeil est un artefact physiologique du système circadien lorsque j'ai réalisé que l'éveil - la conscience - n'est pas simplement l'état d'être transparent qu'il semble être. Elle aussi est générée par les rythmes circadiens du corps. Il a une forme et un substrat hormonal qui lui sont propres. Ce n'était pas forcément une nouveauté, mais cela m'a rappelé un peu le moment où l'on s'est rendu compte pour la première fois que l'œil n'est pas une fenêtre, même sur l'âme, mais un organe avec sa propre opacité. Cela vous fait réfléchir.

Y AURA-T-IL UN JOUR DES HUMAINS nés avec un gène d'horloge volontairement modifié ? Allons-nous aussi loin pour accueillir une société sans sommeil ? Peut-être. Mais peut-être existe-t-il une solution plus simple, déjà innée, au problème de la réduction du sommeil, une solution qui dépend de notre nature oscillatoire. Le sommeil moderne - un sommeil strictement délimité - est en grande partie un produit culturel. Elle n'est vieille que de quelques siècles tout au plus, fruit de notre profonde conviction que nous pouvons contrôler les détails de notre destinée biologique. Mais à quoi ressemblait le sommeil à l'ère de notre émergence évolutive ? Comment était le sommeil avant la télévision, avant les lampes électriques, avant la révolution industrielle, avant l'agriculture ?

Quelque chose comme une réponse a été fourni par Thomas Wehr, qui est chef de la branche de psychobiologie clinique des National Institutes of Mental Health à Bethesda, Maryland. Pendant que Wehr étudiait la sécrétion de mélatonine, qui est, comme il le dit, " transducteur chimique de la nuit et de la saison, se demanda-t-il, les humains ont-ils conservé un mécanisme pour percevoir les changements saisonniers, comme les animaux l'ont fait ? Pour répondre à cette question, il a conçu une expérience dans laquelle des volontaires se sont soumis en laboratoire à un horaire de sommeil basé sur la durée d'une nuit d'hiver à la latitude de Washington - environ 14 heures. En d'autres termes, ils ont passé 14 heures dans l'obscurité, à partir de 18 heures. à 8 heures du matin, chaque nuit pendant au moins un mois, tout comme les occupants autochtones du parc Lafayette l'auraient fait chaque hiver jusqu'à ce qu'ils meurent du paludisme.

« Nous avons décidé, m'a dit Wehr, de jeter un regard plus général sur ce à quoi pourrait ressembler la biologie humaine dans une nuit plus longue – de réanimer un mode préhistorique. Nous avons mesuré toutes les choses habituelles : la température, les hormones, la sécrétion de mélatonine, les schémas EEG pendant le sommeil.''

Ce que Wehr a trouvé était remarquable. La première nuit, les volontaires ont dormi 11 heures, et au cours des premières semaines de l'expérience, ils ont remboursé 17 heures de dette de sommeil accumulée, c'est-à-dire qu'ils ont dormi 17 heures de plus que ce qu'ils auraient appelé la normale pour la même période. Il a fallu trois semaines pour qu'un modèle de sommeil se stabilise, et quand cela s'est fait, cela a duré environ huit heures et quart par nuit. Mais ce n'était pas un sommeil consolidé, et ce n'était pas seulement du sommeil. Au fil du temps, a expliqué Wehr, "un autre état a émergé, pas le sommeil, pas l'éveil actif, mais un repos calme avec une endocrinologie qui lui est propre".

Chaque nuit, les volontaires gisaient dans un état de repos calme pendant deux heures avant de s'endormir brusquement. Ils ont dormi dans un combat du soir qui a duré quatre heures. Ensuite, ils se sont réveillés du sommeil paradoxal pour deux autres heures de repos calme, suivis d'une autre période de sommeil de quatre heures et de deux autres heures de repos calme avant de se lever à 8 heures du matin. Ce modèle de sommeil divisé, séparé par le repos, est appelé une distribution bimodale du sommeil, et il est typique du sommeil de nombreux mammifères vivant à l'état sauvage, c'est-à-dire qu'il est atypique des humains vivant dans la société occidentale moderne. Pourtant, dans un article à paraître, à paraître dans un volume intitulé « Progress in Brain Research », Wehr conclut que « dans les longues nuits ». . . le sommeil humain ressemble beaucoup plus à celui des autres mammifères qu'on ne l'a estimé. Le sommeil bimodal, ponctué d'un repos calme, était un modèle auquel les Américains modernes sont revenus presque dès qu'on leur en a donné l'occasion.

'ɼhez les personnes en bonne santé,'' a remarqué Wehr, '⟎ modèle de sommeil bimodal serait appelé un trouble du sommeil, bien que la ressemblance avec le sommeil animal confirme son caractère naturel. Et à mesure que les gens vieillissent, ils reviennent à ce modèle de sommeil divisé. Peut-être qu'il devient plus difficile de le contourner.''

J'ai demandé à Wehr si l'un de ses sujets était devenu fou allongé dans le noir pendant ces longues nuits.

Aucun n'avait. « N'importe qui peut le faire », a-t-il déclaré.

Et après l'avoir fait, les sujets de Wehr ont remarqué que jamais auparavant ils ne s'étaient sentis éveillés. Wehr a mesuré leur somnolence diurne à l'aide d'une variante d'une méthode conventionnelle appelée test de latence de sommeil multiple, conçue par Mary Carskadon et William Dement. Essentiellement, le M.S.L.T. mesure la vitesse à laquelle vous vous endormez en position couchée tranquillement dans une pièce sombre. Non seulement les sujets de Wehr se sentaient plus éveillés, mais ils étaient plus éveillés.

Ce que les Américains de la fin du XXe siècle semblent attendre du sommeil, c'est simplement du sommeil - une dose unique et ininterrompue de sommeil livrée dans un emballage élégant qui ne gêne pas un emploi du temps chargé.Et, a déclaré Eve Van Cauter, « Peut-être pour l'humain, qui a pu consolider son sommeil et rester éveillé pendant de longues périodes et réaliser des choses qui prennent beaucoup de temps à accomplir, cela peut faire partie de notre succès en tant qu'espèce.''

Mais ce qui a été sacrifié comme sommeil humain est devenu de plus en plus condensé et de moins en moins saisonnier est une question ouverte. Vivant toute l'année au milieu de l'été, avec de longues journées et de courtes nuits, " a obtenu, écrit Wehr, " pendant tant de générations que les humains modernes ne se rendent plus compte qu'ils sont capables de faire l'expérience une gamme de modes alternatifs qui ont pu se produire autrefois sur une base saisonnière à l'époque préhistorique, mais qui sont maintenant en sommeil dans leur physiologie. Alors que les humains s'inquiètent de savoir jusqu'où nous pouvons réduire notre temps de sommeil réel, nous avons déjà abandonné six heures nocturnes de repos hivernal tranquille. Dans un sens des plus significatifs, ce sont des heures de transition. Une fois dans la nuit et une fois tôt le matin, les volontaires de Wehr se sont réveillés du sommeil paradoxal, qui est fortement associé au rêve, dans une période d'éveil calme tout à fait distincte de l'éveil diurne. Peut-être que nous avons appris, au fil du temps, à dormir un sommeil moins caractéristique des mammifères, nous avons également appris à dormir un sommeil moins humain.

« Il est tentant de spéculer », écrit Wehr, « à l'époque préhistorique, cet arrangement a fourni un canal de communication entre les rêves et la vie éveillée qui a progressivement été fermé à mesure que les humains se sont comprimés et consolidés. leur sommeil. Si tel est le cas, alors cette altération pourrait fournir une explication physiologique à l'observation selon laquelle les humains modernes semblent avoir perdu le contact avec la source des mythes et des fantasmes.

« C'EST AUX MÉDECINS DE DÉCIDER SI le sommeil est une telle nécessité que notre vie même en dépend », a écrit Montaigne. Mais c'est le genre de science que vous pouvez faire à la maison. Ce soir, à New York, le soleil se couchera à 4h50. Il se lève à 7h19 demain matin. C'est 14 heures et 29 minutes d'obscurité. Tout ce que vous avez à faire est d'éteindre les lumières, d'éteindre le chat et de débrancher le téléphone. Ne soyez pas agité.


Lecture recommandée

Comment la privation de sommeil détruit l'esprit et le corps

Quelle quantité exacte de sommeil est « assez » ?

Ce que vous pouvez apprendre des habitudes de sommeil des chasseurs-cueilleurs

Si le sommeil est crucial pour le fonctionnement quotidien, il est également crucial pour la santé. Alors que les psychologues découvraient l'architecture du sommeil, les épidémiologistes commençaient à évaluer son impact sur notre corps. «Dans les années 1960, il y avait un certain nombre de grandes études communautaires qui cherchaient à déterminer quelles étaient les véritables causes de décès dans la communauté», explique Michael Grandner, directeur de la recherche sur le sommeil et la santé à l'Université de l'Arizona. Des projets épidémiologiques à grande échelle comme l'étude cardiaque de Framingham (commencée en 1948) et l'étude du comté d'Alameda (commencée en 1965) ont contribué à créer les maximes qui dominent la santé publique à ce jour - le tabagisme tue, l'alimentation et l'exercice facteur dans les maladies cardiaques, l'alcool est dangereux, mais caché dans toutes ces données se trouvait une autre découverte : dans les méta-analyses de ces études à grande échelle, « vous obtenez cette forme en U pour la mortalité », dit Grandner. Trop de sommeil (plus de huit heures) et trop peu de sommeil (moins de six heures) exposent les gens à un risque plus élevé de décès prématuré. (Selon Grandner, il existe un consensus plus clair autour de l'idée que trop peu de sommeil est mauvais pour la santé, les effets de trop de sommeil restent une question ouverte et débattue.)

En 2002, le mentor de Grandner, Daniel Kripke, psychiatre à l'Université de Californie à San Diego, a publié un rapport compilant les données de plus d'un million d'hommes et de femmes âgés de 30 à 102 ans. par nuit », a révélé l'étude. Dit Grandner : « C'était, et c'est toujours, la plus grande étude jamais réalisée sur ce sujet et sans doute la plus claire. »

Pour comprendre pourquoi les scientifiques émettent l'hypothèse qu'un mauvais sommeil entraîne une mauvaise santé, nous devons plonger dans les plus petits composants du corps humain. C'est ici que les scientifiques ont fait le plus grand pas en avant pour relier le sommeil à la santé globale. Au cours des deux dernières décennies, il y a eu un changement dans la façon dont les scientifiques comprennent le sommeil, explique Allan Pack, qui étudie le sommeil et la génomique à la Perelman School of Medicine de l'Université de Pennsylvanie. "L'idée était que vous alliez dormir, le cerveau s'éteint, quelque chose se passe qui est utile à" votre cerveau, dit Pack. Maintenant, cependant, "l'une des choses que nous savons, c'est qu'il n'y a pas seulement une horloge dans votre cerveau contrôlant le cycle veille-sommeil, il y a des horloges dans chaque tissu, essentiellement."

Les scientifiques ont découvert des « gènes d'horloge », de minuscules fragments d'ADN qui agissent comme un métronome biologique : en s'allumant et en s'éteignant régulièrement, ils aident le corps à conserver sa perception du temps. Et non seulement ces horloges se trouvent dans chaque tissu de chaque humain, ou dans chaque tissu de chaque mammifère, mais elles peuvent être trouvées dans « pratiquement tous les organismes à la surface de la planète », explique Michael Twery, directeur des National Institutes of Centre national de recherche sur les troubles du sommeil de la santé. Les cycles d'activité et de repos sont fondamentaux dans l'architecture de la vie.

Jouer avec ces cycles – essentiellement en mettant le métronome du corps hors du rythme – fait dérailler tout le corps. « Lorsque vous rencontrez des situations telles que le mauvais timing du sommeil ou le manque de sommeil, vous pouvez éventuellement modifier la fonction de l'horloge [gène], puis modifier l'expression de tous ces gènes importants qui régulent des choses comme le métabolisme ou la fonction des muscles squelettiques, la fonction pancréatique, ", explique John Hogenesch, un chronobiologiste à l'Université de Pennsylvanie qui étudie les gènes de l'horloge chez les mammifères. Comme les toxines dans la chaîne alimentaire, les effets s'accumulent à partir de là : les cellules dont les gènes d'horloge sont perturbés ne produisent pas les bonnes protéines, ces protéines ne régulent alors pas bien les tissus et les systèmes organiques subissent des tensions.

À la fin des années 1990, une invention appelée microarray, une puce informatique qui permet aux chercheurs d'étudier le nombre de gènes activés dans une cellule donnée, a ouvert cette recherche. Désormais, les scientifiques pouvaient observer, en temps quasi réel, ce qui arrivait aux cellules d'animaux qui avaient été privés de sommeil. Ils n'avaient pas l'air en bonne santé. "Lorsque vous gardez les animaux éveillés, vous obtenez ce phénomène appelé réponse protéique dépliée", explique Pack. Les protéines sont les éléments constitutifs de la cellule. Si les protéines sont mal construites ou, en termes scientifiques, dépliées, comme un bloc Lego avec un connecteur déformé, elles ne fonctionneront pas. "Ensuite, soit vous devez les détruire, soit ils s'agrègent en morceaux", explique Pack. "Et vous obtenez ces agrégats de protéines, qui sont très toxiques pour la cellule."

On ne comprend pas entièrement comment ces perturbations dans la cellule affectent des systèmes d'organes entiers. Mais les preuves de la biologie moléculaire, de l'épidémiologie et de la psychologie suggèrent qu'un mauvais sommeil est un facteur de risque de maladie cardiaque, de diabète et d'obésité, qui sont toutes des maladies qui affectent de manière disproportionnée les communautés noires. En Amérique, les Noirs sont 33 pour cent plus susceptibles de mourir d'une maladie cardiaque que la population en général, 1,7 fois plus susceptibles de souffrir de diabète et 1,5 fois plus susceptibles d'être obèses. Pour 100 000 Noirs, on estime que les maladies cardiaques enlèvent 1 691,1 années de vie potentielle au cours d'une année donnée. Pour les Blancs, ce chiffre est de 900,9 ans.

Globalement, si l'on exclut les décès causés par le vieillissement, le taux de mortalité des hommes noirs, toutes causes confondues, aux États-Unis est de 1 104 pour 100 000, selon les Centers for Disease Control and Prevention. Pour les hommes blancs, le taux de mortalité est de 878,5 décès pour 100 000. Pour les femmes blanches, ce chiffre est de 630,8 pour 100 000 pour les femmes noires, c'est 752,5. Le sommeil pourrait-il expliquer une partie de la différence entre les Noirs et les Blancs ?

Les meilleurs scientifiques sont toujours sceptiques, et les chercheurs sur le sommeil à qui j'ai parlé ne font pas exception. "Il est plausible de suggérer que des différences raciales dans le sommeil, quelle qu'en soit la cause, pourraient potentiellement en être une, peut-être un petit morceau", a déclaré Grandner. "Cela n'explique probablement pas tout ou une grande partie de celui-ci, mais pourrait jouer un rôle dans certaines de ces disparités en matière de santé."

Une chose, cependant, est certaine : les disparités de sommeil existent. "Je pense que nous pouvons dire qu'il existe de nombreuses preuves qu'il existe des différences raciales", a déclaré Lauderdale. Et compte tenu du lien entre sommeil et bien-être, il semble clair que ces différences méritent d'être prises au sérieux en termes de santé publique.

Sur la question de savoir comment expliquer l'écart de sommeil noir-blanc lui-même, les chercheurs ont un certain nombre de théories connexes. (Il existe un consensus sur le fait que les différences biologiques innées entre les Noirs et les Blancs ne sont pas un facteur.) Le stress causé par la discrimination est une forte possibilité. Dans l'étude sur le sommeil de San Diego, l'équipe de Tomfohr savait, en entrant, que le sommeil à ondes lentes est très sensible au stress, qui est, à son tour, le signal de notre corps pour rester vigilant contre les menaces perçues, y compris la discrimination. "C'était notre pensée: si les gens se sentent vraiment discriminés, alors bien sûr, ils ne voudront pas entrer dans une phase de sommeil vraiment profonde", dit-elle.

Après le séjour des participants dans le laboratoire de San Diego, les chercheurs leur ont demandé de répondre à un sondage, conçu pour évaluer le niveau de discrimination qu'ils ressentaient un jour donné. (Les participants ont été invités à être d'accord ou en désaccord avec des déclarations, y compris « Dans ma vie, j'ai subi des préjugés en raison de mon origine ethnique » et « Mon groupe ethnique est souvent critiqué dans ce pays. ») Armés de cette information, Tomfohr et ses collègues ont pu puis déterminer une corrélation entre la discrimination et le sommeil. Et il s'est avéré qu'il y avait, en fait, une corrélation : plus de discrimination signifiait moins de sommeil à ondes lentes. "Si vous pouvez retirer cet élément de discrimination, l'Afro-américain moyen et le Caucasien moyen se ressemblent beaucoup plus", dit-elle. "Ce n'est pas parfait, mais en termes de sommeil, une grande partie de la disparité disparaît."

Danielle L. Beatty Moody, psychologue à l'Université du Maryland, dans le comté de Baltimore, a effectué un test similaire alors qu'elle travaillait comme chercheur post-doctoral au département de psychiatrie de l'Université de Pittsburgh à la fin des années 2000. Selon elle, les personnes victimes de discrimination sont inquiètes toute la journée. Et cette inquiétude les maintient littéralement éveillés la nuit. "C'est inconfortable pour eux de dormir parce qu'ils repensent aux mauvais traitements, repensent aux mauvais traitements, repensent aux préjugés qu'ils ont subis", dit-elle. "En pensant à ces expériences, elles deviennent plus excitées, plus cognitives, ce qui fait le contraire de ce que vous devez faire pour vous endormir."

Lauren Hale, professeur de médecine préventive à l'Université Stony Brook et rédactrice en chef fondatrice de la revue Santé du sommeil, fait valoir un point similaire mais légèrement différent : elle soutient que le sommeil est le reflet de l'agence d'une personne. Plus vous avez de contrôle sur votre vie - plus vous avez de liberté financière, plus vous avez de liberté de vivre où vous choisissez, plus vous avez de contrôle sur ce que vous mangez et quand vous le mangez, plus vous avez le luxe de posséder le temps et l'équipement pour faire de l'exercice, plus vous êtes en mesure de créer un environnement qui favorise un bon sommeil. "Les sceptiques ne peuvent pas affirmer que les personnes ayant de mauvaises habitudes de sommeil" choisissent simplement de mal dormir ", ont écrit Hale et un co-auteur en 2010. "Le sommeil doit être considéré comme la conséquence d'autre chose que d'un choix."

Les quartiers semblent également importants pour la santé du sommeil. "Je n'ai jamais vu d'étude qui n'ait pas montré d'association directe entre la qualité du quartier et la qualité du sommeil", me dit Hale. "Ces deux-là sont liés." Et les familles noires sont plus susceptibles de vivre dans des quartiers plus pauvres, même si elles sont à revenu intermédiaire. (« Même parmi les familles blanches et noires ayant des revenus similaires, les familles blanches sont beaucoup plus susceptibles de vivre dans de bons quartiers – avec des écoles, des garderies, des parcs, des terrains de jeux et des moyens de transport de haute qualité », a écrit David Leonhardt récemment dans Le New York Times, résumant les résultats d'une étude de Stanford par Sean Reardon.)

Le sentiment de sécurité est la clé ici. Hale théorise que, comme pour la discrimination, les quartiers bruyants, dangereux et désordonnés augmentent le stress et le besoin de vigilance. « Si vous connaissez quelqu'un dans votre quartier qui a fait une effraction, vous pourriez vous sentir mal à l'aise de fermer les yeux en vous endormant pendant que vos deux ou trois enfants dorment dans la pièce d'à côté et que personne d'autre n'est là pour les protéger » elle dit. « Et ce type d'insécurité, qu'il s'agisse de sécurité financière ou physique, est plus fréquent chez les personnes qui n'ont pas le contrôle de leur environnement, car si vous aviez le contrôle de votre environnement, vous diriez:" Je sors d'ici.'"

Hale a participé à plusieurs études qui comparent les niveaux de désordre dans un quartier, mesurés par la propreté, la criminalité, la présence de graffitis, etc., avec le sommeil et la santé. Dans l'ensemble, constate-t-elle, un mauvais sommeil peut expliquer 20 % de la différence entre la bonne santé des quartiers riches et la mauvaise santé des quartiers pauvres. « Sur la base de ces résultats, des interventions ciblées conçues pour promouvoir la qualité du sommeil dans les quartiers défavorisés (par exemple, la promotion du sommeil communautaire et les ordonnances sur le niveau de bruit) pourraient aider à améliorer la santé physique des résidents à court terme », écrit Hale dans un article. de ses articles co-écrits dans la revue Médecine préventive. Et bien que la « promotion du sommeil communautaire » puisse sembler être une intervention incroyablement vague, il existe en fait des programmes en cours qui montrent comment cela pourrait être fait.

Certaines des recherches les plus pratiques visant à aider les Noirs américains à mieux dormir sont menées par Girardin Jean-Louis, un psychologue charismatique d'origine haïtienne qui dirige un laboratoire dédié aux disparités en matière de sommeil et de santé au Center for Healthful Behaviour Change de l'Université de New York. Lorsque j'ai commencé à faire des reportages sur ce sujet, le nom de Jean-Louis a été évoqué dans presque toutes les conversations. "Ce que je pense est innovant dans ce que fait le Dr Jean-Louis, c'est qu'il va dans la communauté et découvre auprès des parties prenantes ce que nous devons faire et travaille avec elles", explique Kristen Knutson, anthropologue biomédicale à l'Université de Chicago qui a étudié le lien entre le sommeil et les résultats pour la santé.

Il fait 84 degrés et il monte un samedi d'août quand je vais voir le travail de Jean-Louis en action. Dans la communauté de St. Albans en Jamaïque, Queens, Azizi Seixas, membre de l'équipe de Jean-Louis, monte sur scène devant Christ Church International. Les fidèles et les membres de la communauté sont assis sous des tentes dans la rue fermée adjacente à l'église, qui, malgré ses briques rose corail, est aussi banale et industrielle que l'installation de libre-entreposage à côté.

Aujourd'hui, c'est la foire annuelle de la santé de l'église. Six tentes bordent la rue. À un moment donné, les passants peuvent faire prendre leur tension artérielle ou leur glycémie (bien que je n'en vois personne qui le fasse). Une autre station offre gratuitement des massages des pieds de réflexologie (beaucoup plus populaires).

Seixas est là pour recruter des participants pour une étude d'un an menée par le laboratoire de Jean-Louis. St. Albans - une communauté de classe ouvrière à moyenne qui est presque entièrement noire - n'est pas le quartier le plus pauvre de la ville, mais il souffre des mêmes facteurs de stress que de nombreux autres quartiers minoritaires : des personnes qui ont plusieurs emplois à des heures irrégulières des personnes en difficulté payer leurs hypothèques tout en prenant soin de leur famille. « Les gens ont deux ou trois emplois, ils ne dorment pas assez », me dit l'infirmière de la station de tensiomètre. « Vous rentrez [d'un travail], vous dormez cinq ou six minutes – ou peut-être deux heures – puis vous devez changer de travail. Ils ne réalisent pas. Ils pensent juste : « Oh, je suis fatigué. » Ils ne réalisent pas qu'ils développent un problème qui est plus important que d'être simplement fatigué. »

Trente pour cent des résidents adultes de la grande région de la Jamaïque sont obèses. Le taux de mortalité par diabète en Jamaïque est plus élevé que dans le Queens et à New York dans son ensemble. La Jamaïque a également l'un des taux d'hospitalisations pour crise cardiaque les plus élevés de la ville. « Quand vous ne dormez pas bien, devinez ce qui se passe ? » Seixas demande à la foule depuis la scène. « Au fil du temps, cela s'accumule, et cela s'accumule, et cela s'accumule, et ce que nous avons constaté, c'est que la plupart du temps, l'hypertension – l'hypertension artérielle – le diabète, tous ces problèmes de santé sont associés. Ils ont quelque chose à voir avec le sommeil.

Seixas dirige les personnes rassemblées vers une station que NYU a mise en place pour des projections gratuites du sommeil. Ils vous demanderont des antécédents de ronflement, d'insomnie et de somnolence diurne. Leur objectif spécifique est d'identifier les personnes à risque d'apnée obstructive du sommeil, un trouble potentiellement mortel où une personne arrête de respirer par intermittence pendant le sommeil. Ces cessations, appelées apnées, peuvent survenir des centaines de fois au cours d'une nuit, et chacune dure généralement de 10 à 30 secondes.

Les personnes souffrant d'apnée du sommeil ont un sommeil vraiment horrible. Essentiellement, c'est une condition qui maximise tous les problèmes de santé liés à une courte durée de sommeil. Comme les petits dormeurs, les personnes souffrant d'apnée du sommeil courent un risque plus élevé d'hypertension artérielle, de diabète et de prise de poids. « Nous prenons certaines de ces personnes hypertendues et nous leur donnons des médicaments antihypertenseurs. Souvent, ce que nous trouvons, c'est qu'il existe un sous-ensemble de personnes, principalement des Noirs, où elles ne répondent pas aux médicaments contre l'hypertension », me dit Seixas. "Ce que nous avons trouvé dans nos études, c'est que beaucoup de ces personnes ont des troubles du sommeil non détectés et non traités, en particulier l'apnée du sommeil."

Comme pour les problèmes de sommeil en général, il existe une disparité raciale en ce qui concerne l'apnée du sommeil. « Non seulement il semble qu'ils soient plus susceptibles d'avoir le trouble, mais ils sont moins susceptibles de se rendre chez un médecin pour se faire prescrire un traitement, et même s'ils se font prescrire un traitement, ils sont moins adhérents et ne le font pas. l'utiliser autant », dit Knutson. "Donc, partout, de l'étape A à l'étape Z de se faire soigner, il y a des disparités." Au mois de juin Dormir rapport, 12,8 pour cent des Noirs de la cohorte souffraient d'apnée du sommeil, 7,4 pour cent des Blancs en souffraient. Un document de synthèse dans le 2015 Bilan annuel de la santé publique cite 14 pour cent des Noirs comme ayant la maladie - les chiffres pour les Blancs sont environ la moitié de cela - et déclare également que l'apnée du sommeil est quatre à six fois plus fréquente chez les enfants noirs.(Il est difficile de dire à quel point l'apnée du sommeil est répandue - chez les Noirs, les Blancs ou dans l'ensemble de la population - car les apnées sont généralement si brèves que les gens ne se souviennent pas de s'en être réveillés.)

L'apnée n'est qu'un aspect des travaux de Jean-Louis sur le sommeil. Une unité de son laboratoire étudie les niveaux de bruit de différents quartiers de New York, puis détermine leurs impacts sur le sommeil et la tension artérielle. Dans un autre programme, le laboratoire restreint une heure de sommeil dans un groupe d'adultes pendant 12 semaines pour voir comment le changement affecte leur corps. Ils ont également un programme financé par le NIH qui conçoit un site Web pour l'éducation au sommeil et à la santé. Lorsque je visite leurs bureaux quelques jours après le salon de la santé, l'équipe - une collection diversifiée d'universitaires dans la vingtaine et la trentaine - se demande si une image d'un homme noir dormant à côté d'un bol de nourriture est appropriée pour le site Web de l'éducation. .

Jusqu'en 2000, Jean-Louis se concentrait sur le travail en laboratoire à l'Université de Californie à San Diego, sous la direction de Daniel Kripke. Mais il a constaté que l'environnement contrôlé et stérile n'était pas satisfaisant. « Vous devez être dans la communauté où vous touchez réellement la vie des gens », dit-il. "Pour moi, c'est plus gratifiant."

Pendant que Jean-Louis était à San Diego, les preuves montaient que non seulement les Noirs ne dormaient pas bien, mais qu'ils étaient plus à risque de troubles du sommeil. San Diego n'est qu'environ 5% de Noirs - un chiffre peu propice à la recherche sur la race - alors Jean-Louis a pris un poste au SUNY Downstate College of Medicine à Brooklyn, un endroit où il n'avait qu'à sortir pour s'immerger dans la communauté noire. . Lui et son ami d'enfance et collaborateur fréquent Ferdinand Zizi, également chercheur en santé du sommeil, se rendaient dans des églises, des salons de coiffure, des salons de beauté et des centres communautaires pour recruter des personnes pour des groupes de discussion et découvrir ce qui les empêchait de dormir.

Ce qu'ils ont découvert était une communauté peu familière avec la santé du sommeil et hésitant à subir des tests de laboratoire. L'une de leurs études a suivi 421 patients noirs qui ont été référés pour subir un test d'apnée du sommeil. Seulement 38% se sont présentés pour obtenir un diagnostic (même si tous ont été appelés par le médecin pour leur rappeler leurs rendez-vous). Sur ces 38 pour cent, presque tous ont reçu un diagnostic positif. Beaucoup de ceux qui ont été référés pour des tests de sommeil étaient obèses, hypertendus et avaient un taux de cholestérol élevé. Manquer des traitements du sommeil signifiait qu'ils manquaient également une opportunité de gérer ces conditions.

Jean-Louis a rejoint NYU en 2013. Dans son étude actuelle, financée par le NIH pour un coût de 423 750 $, lui et ses collègues tentent de déterminer si des interventions simples pourraient mieux diagnostiquer et traiter les minorités pour l'apnée du sommeil. (Pour la première année, l'étude n'était destinée qu'aux Noirs, maintenant elle a été ouverte à toutes les minorités.) D'où la visite de l'équipe dans des endroits comme Christ Church International. « Les études de Girardin sont pionnières », déclare Twery du NIH, « dans le sens où il fait des recherches communautaires pour comprendre la base culturelle du problème et comment améliorer la santé de ces communautés. »

Lors du salon de la santé, si des membres de la communauté sont identifiés comme étant à risque d'apnée du sommeil, ils sont invités à se joindre à l'étude. Une fois dans l'étude, un pair éducateur en santé leur est d'abord affecté. Cette personne, qui vit généralement dans la même communauté, guide les participants tout au long du processus d'obtention d'un diagnostic et les aide ensuite à adhérer aux traitements.

« Les gens aiment les histoires. Ils aiment que vous les engagez », dit Jean-Louis. « Donc, vous pourriez trouver les cinq à dix premières minutes, vous ne parlez que de leur vie. » Il croit que c'est l'aspect clé de l'intervention. L'idée est d'être sensible à la méfiance que les patients peuvent avoir à l'égard des institutions médicales et de ne pas leur reprocher leur manque de connaissances. Dans ses articles, il appelle cette approche l'éducation adaptée à la culture. « Quand les gens sentent que vous les appréciez, vous appréciez leur temps, ils le feront. Mais vous ne pouvez tout simplement pas vous présenter avec un presse-papiers et poser des questions », explique-t-il.

Les éducateurs sanitaires – qui ont six semaines de formation – restent en contact avec les participants pendant un an, jouant le rôle de coachs de santé et les guidant vers les objectifs de traitement. « Tant que les gens ne seront pas capables de comprendre ce qu'est l'apnée du sommeil, ils seront résistants », me dit Lystra Harry, l'une des éducatrices. "Quelle que soit la décision qu'ils choisissent de prendre, nous la respectons." Tout le monde ne recevra pas de diagnostic, mais tout le monde sera éduqué sur la santé du sommeil, ce qui pourrait également aider à atténuer les problèmes de sommeil court.

Jean-Louis dit qu'il a des données préliminaires qui montrent que cette approche fonctionne. Les personnes qui reçoivent une éducation au sommeil adaptée à leur culture sont, dit-il, quatre fois plus susceptibles de prendre rendez-vous pour un examen de suivi. "Et une fois qu'ils sont entrés, ils y resteront", dit-il.

Pour des raisons de confidentialité, l'équipe de NYU ne me mettrait en contact avec aucun participant à l'étude. Mais la principale éducatrice en santé des pairs m'a présenté sa sœur, Kimberly Turner, une afro-américaine de 55 ans résidant à Canarsie, Brooklyn, qui avait reçu un diagnostic d'apnée du sommeil. Avant qu'elle ne soit diagnostiquée, m'a-t-elle dit, elle avait l'impression d'être dans la zone crépusculaire. Le temps semblait disparaître. Un collègue assis à côté d'elle disparaissait soudainement. Elle s'arrêtait à un feu rouge puis, un instant plus tard, les klaxons de la voiture retentissaient dans sa direction. Elle se demanderait : « Est-ce vraiment arrivé ? » Elle n'avait pas réalisé qu'elle s'endormait pendant la journée. « Vous commencez à tout remettre en question », dit-elle.

Turner était fatigué tout le temps. Elle s'est réveillée avec de terribles maux de tête. Tous les indices pointant vers l'apnée étaient là, mais elle ne s'est pas rendu compte que quelque chose n'allait pas avec sa respiration pendant le sommeil jusqu'à ce que son mari le lui dise. "Il a littéralement dit que j'avais arrêté de respirer, et je me suis dit:" Vous vous moquez de moi, je n'arrête pas de respirer. "Je n'en avais jamais vraiment entendu parler à ce moment-là. "

Sur les conseils de son médecin, elle a été référée pour une étude du sommeil par polysomnographie pendant la nuit. Il a fallu un certain temps pour convaincre (« Vous devez dormir dans cet endroit inconnu toute la nuit, et je ne voulais pas le faire »), mais elle a finalement accepté. Deux minutes après le début de l'étude du sommeil de Turner, il a dû être arrêté. « J'ai arrêté de respirer trop souvent », dit-elle.

Après avoir été diagnostiqué, Turner s'est vu prescrire un masque CPAP (pression positive continue) à porter la nuit. C'est encombrant et "un tueur d'humeur", dit-elle, mais cela garde ses voies respiratoires ouvertes. Depuis le traitement, sa vie a changé. Elle est plus alerte. Ses maux de tête ont disparu.

La théorie qui guide le travail de Jean-Louis est que les troubles du sommeil comme celui de Turner contribuent de manière significative aux écarts de santé raciale dans ce pays - et si nous pouvions traiter tous ces cas, il y aurait une réduction significative des disparités en matière de santé. « L'apnée du sommeil non traitée entraîne des maladies cardiovasculaires, voire la mort », explique Jean-Louis. "Il y a plusieurs fois où nous allons, nous donnons des conférences dans les églises, et nous entendons des histoires de personnes décédées, et nous nous disons toujours:" Vous savez, je pense que c'était une apnée du sommeil non traitée. "Nous ne pouvons pas avoir un 35 -Un homme afro-américain de 1 an va se coucher et ne se réveille pas le lendemain. Cela n'a aucun sens. »

L'apnée du sommeil est la manifestation la plus extrême des problèmes de sommeil qui affectent de manière disproportionnée les Noirs américains. Mais se concentrer sur l'éducation à la santé communautaire, comme le fait Jean-Louis, peut aider non seulement pour l'apnée du sommeil, mais aussi pour d'autres problèmes de sommeil. Et si ses interventions fonctionnent, elles pourraient être étendues.

En effet, que ce soit par le biais de foires communautaires ou d'écoles sur la santé, l'éducation au sommeil doit probablement se généraliser. "Ce qui m'apporte vraiment de l'espoir, c'est que dans une conversation avec de nouveaux parents ou une conversation avec des collégiens et leurs enseignants, vous pouvez avoir un impact énorme", déclare Orfeu Buxton, chercheur en médecine du sommeil avec des nominations à Harvard et Penn State. qui donne occasionnellement des conférences dans les écoles. Les avantages d'un bon sommeil ne sont pas difficiles à commercialiser. « Vous parlez d'être heureux, d'avoir meilleure mine, d'être en meilleure santé, toutes ces choses différentes, et je ne sais pas laquelle va frapper pour quelle personne, mais une fois que vous avez expliqué à quel point le sommeil a un impact sur absolument tout , les plus jeunes prennent le virage, je pense.

Pour les enfants, Buxton pense que le fait de commencer les écoles plus tard encouragerait de saines habitudes de sommeil dès le plus jeune âge. Pour les adultes, les lieux de travail peuvent également s'adapter : Buxton et ses collègues de Harvard ont découvert que dans les maisons de soins infirmiers où les gestionnaires étaient plus favorables à l'équilibre travail-vie, les employés étaient plus susceptibles de dormir davantage.

Les gouvernements des États et Washington pourraient jouer un rôle en encourageant les employeurs à adopter des programmes de bien-être en entreprise qui récompensent un bon sommeil. (Plus important encore, ces programmes devraient viser les travailleurs postés qui vivent dans un état presque constant de décalage horaire.) En fait, à chaque niveau de gouvernement, il y a des décisions politiques, que ce soit sur les niveaux de bruit dans le quartier ou la sécurité publique ou le placement de logements sociaux—qui offrent de bonnes occasions de considérer, et peut-être d'améliorer, la façon dont les gens dorment.

Un point d'optimisme est que ce sujet, bien que relativement nouveau, est bien soutenu par le NIH. La majorité des études citées dans cet article ont reçu un financement du NIH, qui a identifié la réduction des disparités en matière de santé comme une priorité de recherche. Depuis 1993, selon Twery, plus de 10 000 projets de recherche sur le sommeil financés par les NIH ont été publiés.

En fin de compte, le sommeil peut offrir aux chercheurs un moyen de s'attaquer à des problèmes de santé apparemment encore plus insolubles, y compris ceux qui affectent de manière disproportionnée les Noirs américains. "Non seulement le sommeil pourrait être un facteur causal potentiel des disparités en matière de santé aggravant les choses, mais il pourrait être un endroit potentiel pour améliorer la situation", a déclaré Grandner. « Si vous prenez quelqu'un qui ne dort pas assez et que vous augmentez son sommeil, cela peut-il empêcher certaines de ces choses » – l'obésité, le diabète, les maladies cardiaques – « au fil du temps ? C'est encore une question ouverte."

Tomfohr voit également des raisons d'être optimiste. « Je ne pense pas que ce soit totalement fataliste », dit-elle. « Mon espoir est que cela soit adressable à plusieurs niveaux – que nous puissions identifier les personnes qui risquent de mal dormir, puis nous pouvons faire de bonnes interventions pour les aider à mieux dormir, donc ce n'est pas une phrase vers une maladie cardiovasculaire, ou tomber malade, ou devenir diabétique. J'ai un sentiment d'espoir à ce sujet.


Augmentation de l'apport d'oxygène

Une fois que l'oxygène est déposé dans la circulation sanguine par les poumons, le corps doit également augmenter votre fréquence cardiaque d'homéostasie pendant l'exercice pour fournir de l'oxygène aux cellules afin de maintenir à nouveau l'homéostasie. L'augmentation de la fréquence cardiaque augmente la vitesse à laquelle vos artères et capillaires peuvent fournir de l'oxygène aux cellules dans le besoin.

Cela augmente également la vitesse à laquelle ces vaisseaux sanguins peuvent livrer les composants décomposés des aliments récents que vous avez consommés. Les deux produits sont nécessaires à la création d'énergie par la respiration aérobie.


6. Tendances du marché des appareils de santé portables

Pour effectuer une analyse complète du marché des WHD, il est nécessaire de comprendre les segments de marché de ce type d'appareils, puis de suivre les lignes de marché pour analyser des marchés spécifiques. Cette approche nous permettra de comprendre les valeurs et les tendances du marché dans les zones environnantes, qui peuvent également être des zones cibles possibles dans un avenir proche.

La valeur du marché des appareils portables est en croissance constante et cette année, elle est estimée à environ 12 milliards de dollars. C'est un marché qui est en croissance constante, si l'on pense qu'en 2010 le marché n'était que de 6,3 millions de dollars, on peut comprendre que ces dernières années il a considérablement augmenté (environ 200 cent pour cent) [132]. Selon IDTechEx, en termes de revenus mondiaux, la tendance quinquennale suivante est d'augmenter à un rythme plus élevé, comme le montre la figure 6 [133].

Graphique à barres horizontales montrant le chiffre d'affaires total en milliards ($) (la gauche axe) de 2015 à 2017, et estimé jusqu'en 2026. La ligne bleue montre le taux de croissance des revenus en milliards ($) (droit axe). Adapté de [133].

Le marché des dispositifs portables peut être classé selon la classification illustrée à la figure 7 . Selon cette étude réalisée par ABI Research [134], de 2017 à 2019, l'utilisation des dispositifs portables dans les soins de santé augmentera constamment et pourra subir la valeur marchande des dispositifs portables à des fins de sport/activité. Ce fait est un bon indicateur pour les entreprises de WHD qui ont pour objectif de développer des produits pour des applications de santé [134]. Le marché des vêtements intelligents qui est encore aujourd'hui très petit mais sa tendance est à la hausse, atteignant environ 8,1 millions de dollars en 2019 et devrait atteindre environ 26 millions de dollars en 2022 [135].

Graphique à barres horizontales montrant la tendance de la valeur marchande mondiale des appareils informatiques portables, en millions, entre 2017 et 2019. Adapté de [134].

Avec la révolution de la technologie et de l'Internet des objets (IoT), le segment des appareils portables pour les soins de santé augmente et, avec cela, le secteur de la télésanté évolue également rapidement. En 2014, il était prévu que cette année, les revenus des appareils et services de télésanté atteindraient 4,5 milliards de dollars, soit presque le double de la valeur de 2017 de 2,8 milliards de dollars [136]. Le nombre d'appareils de surveillance des soins à domicile connectés à un centre de données a également une tendance à la hausse compte tenu des dernières années (Figure 8 A) selon une étude réalisée par Berg Insight [137]. Dans cette étude, il est possible de comprendre l'évolution de cette tendance dans le secteur des appareils de surveillance médicale à domicile : appareils de soins du diabète tensiomètres multiparamétriques surveillance patient apnée et moniteurs de sommeil moniteurs holter et cardiomètre. Bien que la plupart de ces appareils ne puissent pas avoir de fonctionnalités portables, il est possible de conclure qu'il s'agit d'un segment de marché en croissance continue, créant une opportunité de marché pour la croissance des WHD dans les soins de santé à domicile pour les années à venir.

(UNE) Dispositifs de surveillance médicale à domicile connecté (en millions) 2011 à 2017 [137] (B) Le marché mondial de la télésanté de 2014 divisé en domaines principaux (ICC-insuffisances cardiaques congestives BPCO-maladie pulmonaire obstructive chronique) [138].

Le segment de la surveillance ambulatoire des soins de santé, selon une étude réalisée par IHS Inc. (Londres, Royaume-Uni) [138] peut être divisé en plusieurs domaines selon les maladies ou le type de surveillance, résultant en cinq domaines principaux : ( Figure 8 B) : insuffisance cardiaque congestive (ICC) maladie pulmonaire obstructive chronique (MPOC) diabète hypertension et santé mentale. La conclusion de cette étude est que les solutions de télésanté mobiles vont devenir la norme dans la surveillance à distance des patients, conduisant à un plus grand marché pour les WHD.

Il est important de mentionner un fait concernant cette analyse de marché : le marché mondial de la technologie de santé mobile en 2011 était d'environ 1,2 milliard de dollars et il devrait atteindre une valeur incroyable de 11,8 milliards de dollars cette année, un fait important qui soutient l'utilisation des WHD combinées à la technologie mobile. [139].


PARASOMNIES

Manifestations et prévalence

Les parasomnies sont des comportements ou des expériences désagréables ou indésirables qui se produisent pendant l'endormissement, pendant le sommeil ou pendant les réveils du sommeil (AASM, 2005). Elles sont classées en parasomnies primaires, qui surviennent principalement pendant l'état de sommeil, et en parasomnies secondaires, qui sont des complications associées à des troubles des systèmes organiques qui surviennent pendant le sommeil. Les parasomnies primaires peuvent en outre être classées en fonction de l'état de sommeil dans lequel elles proviennent, du sommeil paradoxal, du sommeil NREM ou d'autres qui peuvent survenir au cours de l'un ou l'autre état (tableau 3-4).

TABLEAU 3-4

Parasomnies primaires du sommeil sélectionnées.

Les parasomnies se manifestent généralement pendant les périodes de transition d'un état de sommeil à un autre, au cours desquelles l'activité cérébrale se réorganise (Mahowald et Schenck, 2005). Les activités associées aux parasomnies sont caractérisées par le fait qu'elles sont potentiellement violentes ou blessantes, perturbatrices pour les autres membres du ménage, entraînant une somnolence diurne excessive ou associées à des troubles médicaux, psychiatriques ou neurologiques (Mahowald et Ettinger, 1990).

Troubles de l'éveil, NREM

Les troubles de l'excitation sont le type de parasomnie le plus courant, touchant jusqu'à 4 pour cent de la population adulte (Ohayon et al., 1999) et jusqu'à 17 pour cent des enfants (Klackenberg, 1982). Typiquement, les réveils se produisent pendant les 60 à 90 premières minutes de sommeil et ne provoquent pas de réveils complets, mais plutôt des réveils partiels du sommeil NREM profond. Les troubles de l'éveil se manifestent de diverses manières, allant du marmonnement à peine audible, au somnambulisme désorienté, à des crises frénétiques de cris perçants et de battements des membres (Wills et Garcia, 2002).

Excitations confusionnelles

Les personnes qui subissent des éveils confusionnels présentent une activité mentale et comportementale confuse après les éveils du sommeil. Ils sont souvent désorientés dans le temps et dans l'espace, affichent un discours lent et des réponses émoussées aux questions (AASM, 2005). Les épisodes de comportement résistif et même violent peuvent durer de quelques minutes à plusieurs heures. Les éveils confusionnels sont plus de trois à quatre fois plus fréquents chez les enfants que chez les individus de 15 ans ou plus (environ 3 pour cent) (Ohayon et al., 2000). Ils peuvent être précipités par des éveils forcés, en particulier au début du cycle de sommeil d'un individu.

Le somnambulisme

Le somnambulisme se caractérise par une série complexe de comportements qui culminent en se promenant avec un état de conscience altéré et un jugement altéré (AASM, 2005). Les personnes somnambules adoptent généralement des comportements routiniers et non routiniers à des moments inappropriés et ont des difficultés à se souvenir d'événements épisodiques. Comme les éveils confusionnels, la prévalence du somnambulisme est plus élevée chez les enfants que chez les adultes (AASM, 2005). Il semble y avoir une prédisposition génétique au somnambulisme. Les enfants dont les deux parents sont affectés par le somnambulisme sont 38 pour cent plus susceptibles d'être également affectés (Klackenberg, 1982 Hublin et al., 1997).

Terreurs du sommeil

Les terreurs nocturnes sont caractérisées par une excitation du SWS accompagnée d'un cri ou d'un cri perçant, en plus du système nerveux autonome et des manifestations comportementales de peur intense (AASM, 2005). Les personnes souffrant de terreurs nocturnes sont généralement difficiles à réveiller du sommeil et, lorsqu'elles sont réveillées, sont confuses et désorientées. Il ne semble pas y avoir de différence significative entre les sexes ou l'âge dans la prévalence ou l'incidence des terreurs nocturnes (AASM, 2005).

Troubles associés au sommeil paradoxal

Trouble du comportement pendant le sommeil par mouvements oculaires rapides

Le trouble du comportement en sommeil paradoxal est caractérisé par un ensemble complexe de comportements qui se produisent pendant le sommeil paradoxal, y compris des mouvements corporels légers à nocifs associés aux rêves et aux cauchemars (AASM, 2005).Normalement, pendant le sommeil paradoxal, les muscles sont temporairement paralysés, cependant, dans le trouble du comportement en sommeil paradoxal, cette paralysie est absente, permettant ainsi aux individus de réaliser leurs rêves. La prévalence globale dans la population générale est estimée à moins d'un demi pour cent, légèrement plus élevée chez les personnes âgées (AASM, 2005) et affecte plus fréquemment les hommes que les femmes.

Le trouble du comportement en sommeil paradoxal est fréquemment associé à des troubles neurologiques et il a été suggéré qu'il pourrait être un signe précoce de neurodégénérescence (Olson et al., 2000). Au moins 15 pour cent des personnes atteintes de la maladie de Parkinson (Comella et al., 1998 Gagnon et al., 2002) et 44 pour cent des personnes atteintes d'atrophie multisystémique (Plazzi et al., 1997 1998) souffrent également de troubles du comportement en sommeil paradoxal. . Il existe un certain nombre de traitements pharmacologiques efficaces, notamment une benzodiazépine à action prolongée (Schenck et Mahowald, 1990), le clonazépam (Schenck et al., 1993) et des agonistes dopaminergiques (Bamford, 1993 Fantini et al., 2003).

Trouble du cauchemar

Le trouble cauchemardesque se caractérise par des troubles récurrents du rêve qui sont des expériences mentales perturbatrices qui semblent réelles et provoquent parfois le réveil de l'individu. En cas de réveil, les individus ont généralement des difficultés à se rendormir. Les cauchemars surviennent souvent pendant la seconde moitié d'une période normale de sommeil. Le contenu de rêve implique un thème angoissant, généralement un danger physique imminent. Pendant les cauchemars, les individus connaissent une augmentation des fréquences cardiaques et respiratoires (Fisher et al., 1970 Nielsen et Zadra, 2000).

Les cauchemars affectent généralement les enfants et les adolescents et diminuent en fréquence et en intensité à mesure qu'un individu vieillit (AASM, 2005). Les drogues et l'alcool peuvent déclencher des cauchemars. Les taux de prévalence sont également plus élevés chez les personnes souffrant de trouble de stress aigu et de trouble de stress post-traumatique.


Contenu

Les humains sont naturellement adaptés à l'environnement des basses terres où l'oxygène est abondant. [12] Lorsque les gens des plaines générales vont à des altitudes supérieures à 2 500 mètres (8 200 pieds), ils éprouvent le mal de l'altitude, qui est un type d'hypoxie, un syndrome clinique de manque sévère d'oxygène. Certaines personnes contractent la maladie même à plus de 1 500 mètres (5 000 pieds). [13] Les complications comprennent la fatigue, les étourdissements, l'essoufflement, les maux de tête, l'insomnie, les malaises, les nausées, les vomissements, les douleurs corporelles, la perte d'appétit, les bourdonnements d'oreille, la formation de cloques et le pourpre des mains et des pieds et des veines dilatées. [14] [15] [16]

La maladie est aggravée par des symptômes connexes tels que l'œdème cérébral (gonflement du cerveau) et l'œdème pulmonaire (accumulation de liquide dans les poumons). [17] [18] Pendant plusieurs jours, ils respirent excessivement et brûlent un surplus d'énergie même lorsque le corps est détendu. La fréquence cardiaque diminue ensuite progressivement. L'hypoxie, en effet, est l'une des principales causes de décès chez les alpinistes. [19] [20] Chez les femmes, la grossesse peut être gravement affectée, comme le développement d'une hypertension artérielle, appelée prééclampsie, qui provoque un travail prématuré, un faible poids à la naissance des bébés, et souvent compliquée par des saignements abondants, des convulsions et la mort du mère. [2] [21]

On estime que 81,6 millions de personnes dans le monde vivent à une altitude supérieure à 2 500 mètres (8 200 pieds) au-dessus du niveau de la mer, dont 21,7 millions en Éthiopie, 12,5 millions en Chine, 11,7 millions en Colombie, 7,8 millions au Pérou et 6,2 millions en Bolivie. [4] Certains indigènes du Tibet, de l'Éthiopie et des Andes vivent à ces hautes altitudes depuis des générations et sont protégés de l'hypoxie en raison de l'adaptation génétique. [5] [14] On estime qu'à 4 000 mètres (13 000 pieds), chaque poumon d'air ne contient que 60% des molécules d'oxygène que les gens au niveau de la mer ont. [22] Les Highlanders sont ainsi constamment exposés à un environnement pauvre en oxygène, mais ils vivent sans aucun problème débilitant. [23] L'un des effets les mieux documentés de la haute altitude est une réduction progressive du poids à la naissance. On sait que les femmes de la population de haute altitude résidant depuis longtemps ne sont pas affectées. Ces femmes sont connues pour donner naissance à des nourrissons plus lourds que les femmes des habitants des plaines. Cela est particulièrement vrai chez les bébés tibétains, dont le poids moyen à la naissance est de 294 à 650 (

470) g plus lourd que la population chinoise environnante et leur taux d'oxygène dans le sang est considérablement plus élevé. [24]

Les premières recherches scientifiques sur l'adaptation à haute altitude ont été menées par A. Roberto Frisancho de l'Université du Michigan à la fin des années 1960 chez le peuple Quechua du Pérou. [25] [26] Paul T. Baker, Penn State University, (dans le département d'anthropologie) a également mené une quantité considérable de recherches sur l'adaptation humaine aux hautes altitudes et a encadré des étudiants qui ont poursuivi cette recherche. [27] L'une de ces étudiantes, l'anthropologue Cynthia Beall de la Case Western Reserve University, a commencé à mener des recherches sur l'adaptation à la haute altitude chez les Tibétains au début des années 1980, ce qu'elle fait encore aujourd'hui. [28]

Tibétains Modifier

Les scientifiques ont commencé à remarquer les performances physiques extraordinaires des Tibétains depuis le début de l'ère de l'escalade himalayenne au début du 20e siècle. L'hypothèse d'une possible adaptation génétique évolutive fait sens. [29] Le plateau tibétain a une altitude moyenne de 4 000 mètres (13 000 pieds) au-dessus du niveau de la mer, et couvrant plus de 2,5 millions de km 2 , c'est le plus haut et le plus grand plateau du monde. En 1990, on estimait que 4 594 188 Tibétains vivaient sur le plateau, dont 53 % vivaient à une altitude supérieure à 3 500 mètres. Un assez grand nombre (environ 600 000) vit à une altitude supérieure à 4 500 mètres (14 800 pieds) dans la région de Chantong-Qingnan. [30] Là où vivent les montagnards tibétains, le niveau d'oxygène n'est que d'environ 60 % de celui du niveau de la mer. Les Tibétains, qui vivent dans cette région depuis 3 000 ans, ne présentent pas les concentrations élevées d'hémoglobine pour faire face au manque d'oxygène comme observé dans d'autres populations qui se sont déplacées temporairement ou définitivement à haute altitude. Au lieu de cela, les Tibétains inhalent plus d'air à chaque respiration et respirent plus rapidement que les populations du niveau de la mer ou les Andes. Les Tibétains ont une meilleure oxygénation à la naissance, des volumes pulmonaires élargis tout au long de la vie et une plus grande capacité d'exercice. Ils montrent une augmentation soutenue du débit sanguin cérébral, une concentration d'hémoglobine plus faible et une sensibilité moindre au mal chronique des montagnes que les autres populations, en raison de leur plus longue histoire d'habitation en haute altitude. [31] [32]

Les individus peuvent développer une tolérance à court terme avec une préparation physique minutieuse et une surveillance systématique des mouvements, mais les changements biologiques sont assez temporaires et réversibles lorsqu'ils retournent dans les basses terres. [33] De plus, contrairement aux personnes des plaines qui ne ressentent une respiration accrue que quelques jours après être entrés en haute altitude, les Tibétains conservent cette respiration rapide et cette capacité pulmonaire élevée tout au long de leur vie. [34] Cela leur permet d'inhaler de plus grandes quantités d'air par unité de temps pour compenser les faibles niveaux d'oxygène. De plus, ils ont des niveaux élevés (principalement le double) d'oxyde nitrique dans leur sang, par rapport aux habitants des plaines, ce qui aide probablement leurs vaisseaux sanguins à se dilater pour une meilleure circulation sanguine. [35] De plus, leur taux d'hémoglobine n'est pas significativement différent (en moyenne 15,6 g/dl chez les hommes et 14,2 g/dl chez les femmes), [36] de ceux des personnes vivant à basse altitude. (Normalement, les alpinistes subissent une augmentation de >2 g/dl du taux d'Hb au camp de base du mont Everest en deux semaines. [37] ) De cette façon, ils sont capables d'échapper à la fois aux effets de l'hypoxie et du mal des montagnes tout au long de leur vie. Même lorsqu'ils ont gravi les plus hauts sommets comme le mont Everest, ils ont montré une consommation d'oxygène régulière, une meilleure ventilation, des réponses ventilatoires hypoxiques plus rapides, des volumes pulmonaires plus importants, des capacités de diffusion plus importantes, un poids corporel constant et une meilleure qualité de sommeil, par rapport aux personnes du plaine. [38]

Andins Modifier

Contrairement aux Tibétains, les montagnards andins, qui vivent à haute altitude depuis pas plus de 11 000 ans, présentent un schéma différent d'adaptation de l'hémoglobine. Leur concentration en hémoglobine est plus élevée que celle de la population des plaines, ce qui arrive également aux habitants des plaines qui se déplacent en haute altitude. Lorsqu'ils passent quelques semaines dans les plaines, leur taux d'hémoglobine chute à la moyenne des autres personnes. Cela ne montre qu'une acclimatation temporaire et réversible. Cependant, contrairement aux personnes des plaines, elles ont un taux d'oxygène accru dans leur hémoglobine, c'est-à-dire plus d'oxygène par volume sanguin que les autres personnes. Cela confère une capacité à transporter plus d'oxygène dans chaque globule rouge, ce qui rend le transport d'oxygène plus efficace dans leur corps, tandis que leur respiration est essentiellement au même rythme. [34] Cela leur permet de surmonter l'hypoxie et de se reproduire normalement sans risque de décès pour la mère ou le bébé. Les montagnards andins sont connus des missionnaires du XVIe siècle que leur reproduction a toujours été normale, sans aucun effet sur l'accouchement ou le risque de fausse couche précoce, qui sont communs au stress hypoxique. [39] Ils ont acquis au cours du développement un volume pulmonaire résiduel élargi et son augmentation associée de la zone alvéolaire, qui sont complétés par une augmentation de l'épaisseur des tissus et une augmentation modérée des globules rouges. Bien que la croissance physique de la taille corporelle soit retardée, la croissance des volumes pulmonaires est accélérée. [40] Une adaptation incomplète telle que des taux d'hémoglobine élevés les expose toujours au risque de mal des montagnes avec la vieillesse.

Chez les Quechua de l'Altiplano, il existe une variation significative de NOS3 (le gène codant pour l'oxyde nitrique synthase endothéliale, eNOS), qui est associé à des niveaux plus élevés d'oxyde nitrique en haute altitude. [41] Les enfants Nuñoa d'ascendance quechua présentent une teneur en oxygène dans le sang plus élevée (91,3) et une fréquence cardiaque plus faible (84,8) que leurs homologues écoliers d'origine ethnique différente, qui ont une moyenne de 89,9 oxygène dans le sang et une fréquence cardiaque de 88-91. [42] Les femelles nées et élevées à haute altitude d'origine quechua ont un volume pulmonaire relativement agrandi pour une respiration accrue. [43]

Les comparaisons de profils sanguins montrent que parmi les Andins, les montagnards aymarans sont mieux adaptés aux hautes terres que les Quechuas. [44] [45] Chez le peuple bolivien Aymara, la ventilation au repos et la réponse ventilatoire hypoxique étaient assez faibles (environ 1,5 fois plus faibles), contrairement à celles des Tibétains. La variation génétique intrapopulation était relativement moindre chez les Aymaras. [46] [47] De plus, par rapport aux Tibétains, le taux d'hémoglobine dans le sang à haute altitude chez les Aymarans est nettement plus élevé, avec une moyenne de 19,2 g/dl pour les hommes et de 17,8 g/dl pour les femmes. [36] Parmi les différentes populations indigènes de Highlander, les réponses physiologiques sous-jacentes à l'adaptation sont assez différentes. Par exemple, parmi quatre caractéristiques quantitatives, telles que la ventilation au repos, la réponse ventilatoire hypoxique, la saturation en oxygène et la concentration en hémoglobine, les niveaux de variations sont significativement différents entre les Tibétains et les Aymaras. [48] ​​La méthylation influence également l'oxygénation. [49]

Éthiopiens Modifier

Les peuples des hauts plateaux éthiopiens vivent également à des altitudes extrêmement élevées, d'environ 3 000 mètres (9 800 pieds) à 3 500 mètres (11 500 pieds). Les Éthiopiens des hauts plateaux présentent des taux d'hémoglobine élevés, comme les Andins et les peuples des plaines à haute altitude, mais ne présentent pas l'augmentation de la teneur en oxygène de l'hémoglobine des Andins. [50] Chez les individus sains, les concentrations moyennes d'hémoglobine sont de 15,9 et 15,0 g/dl pour les hommes et les femmes respectivement (ce qui est inférieur à la normale, presque similaire aux Tibétains), et une saturation moyenne en oxygène de l'hémoglobine est de 95,3 % (ce qui est supérieur à la moyenne, comme les Andins). [51] De plus, les montagnards éthiopiens ne présentent aucun changement significatif dans la circulation sanguine du cerveau, ce qui a été observé chez les montagnards péruviens (et attribué à leurs fréquentes maladies liées à l'altitude). [52] Pourtant, à l'instar des Andins et des Tibétains, les montagnards éthiopiens sont immunisés contre les dangers extrêmes posés par l'environnement de haute altitude, et leur mode d'adaptation est définitivement unique par rapport à celui des autres peuples des hautes terres. [22]

L'évolution moléculaire sous-jacente de l'adaptation à haute altitude a été explorée et comprise assez récemment. [23] Selon les pressions géographiques et environnementales, l'adaptation à haute altitude implique différents modèles génétiques, dont certains ont évolué assez récemment. Par exemple, les adaptations tibétaines sont devenues répandues au cours des 3 000 dernières années, un exemple rapide de l'évolution humaine récente. Au tournant du 21e siècle, il a été signalé que la constitution génétique des composants respiratoires des populations tibétaine et éthiopienne est significativement différente. [48]

Tibétains Modifier

Des preuves substantielles chez les montagnards tibétains suggèrent que la variation des niveaux d'hémoglobine et d'oxygène dans le sang est adaptative en tant que fitness darwinien. Il a été documenté que les femmes tibétaines ayant une forte probabilité de posséder un ou deux allèles pour une teneur élevée en oxygène dans le sang (ce qui est étrange pour les femmes normales) avaient plus d'enfants survivants, plus la capacité en oxygène était élevée, plus la mortalité infantile était faible. [53] En 2010, pour la première fois, les gènes responsables des traits adaptatifs uniques ont été identifiés à la suite du séquençage du génome de 50 Tibétains et 40 Chinois Han de Pékin. Initialement, le signal de sélection naturelle le plus fort détecté était un facteur de transcription impliqué dans la réponse à l'hypoxie, appelé protéine du domaine endothélial Per-Arnt-Sim (PAS) 1 (AEPA1). Il a été découvert qu'un polymorphisme mononucléotidique (SNP) à AEPA1 montre une différence de fréquence de 78% entre les échantillons tibétains et chinois continentaux, représentant le changement génétique le plus rapide observé dans un gène humain à ce jour. Par conséquent, l'adaptation des Tibétains à la haute altitude devient le processus le plus rapide d'évolution phénotypiquement observable chez l'homme, [54] qui aurait eu lieu il y a quelques milliers d'années, lorsque les Tibétains se sont séparés de la population chinoise continentale. Le temps de divergence génétique a été diversement estimé à 2 750 (estimation originale), [9] 4 725, [11] 8 000, [55] ou 9 000 [10] ans. mutations dans APES1, à une fréquence plus élevée chez les Tibétains que leurs voisins Han, sont en corrélation avec une diminution des concentrations d'hémoglobine chez les Tibétains, ce qui est la marque de leur adaptation à l'hypoxie. Simultanément, deux gènes, egl neuf homologue 1 (EGLN1) (qui inhibe la production d'hémoglobine sous une concentration élevée en oxygène) et le récepteur alpha activé par les proliférateurs de peroxysomes (PPARA), ont également été identifiés comme étant positivement sélectionnés en relation avec la diminution de la nature de l'hémoglobine chez les Tibétains. [56]

De même, les Sherpas, connus pour leur rusticité himalayenne, présentent des modèles similaires dans le APES1 gène, ce qui renforce encore le fait que le gène est en cours de sélection pour s'adapter à la vie en haute altitude des Tibétains. [57] Une étude de 2014 indique que le mutant APES1 Le gène aurait pu être hérité des hominidés archaïques, les Denisoviens. [58] APES1 et EGLN1 sont certainement les principaux gènes des traits adaptatifs uniques par rapport à ceux des Chinois et des Japonais. [59] L'analyse comparative du génome en 2014 a révélé que les Tibétains ont hérité d'un mélange égal de génomes des Népalais-Sherpas et Hans, et ils ont acquis les gènes adaptatifs de la lignée sherpa. De plus, on estime que la division de la population s'est produite il y a environ 20 000 à 40 000 ans, dont une gamme soutient des preuves archéologiques, d'ADN mitochondrial et de chromosome Y d'une colonisation initiale du plateau tibétain il y a environ 30 000 ans. [60]

Les gènes (APES1, EGLN1, et PPARA) fonctionnent de concert avec un autre gène nommé facteurs inductibles par l'hypoxie (HIF), qui à son tour est un régulateur principal de la production de globules rouges (érythropoïèse) en réponse au métabolisme de l'oxygène. [61] [62] [63] Les gènes sont associés non seulement à une diminution des niveaux d'hémoglobine, mais aussi à la régulation du métabolisme énergétique. APES1 est significativement associée à une augmentation de la concentration de lactate (le produit de la glycolyse anaérobie), et PPARA est corrélée à la diminution de l'activité d'oxydation des acides gras. [64] EGLN1 code pour une enzyme, la prolyl hydroxylase 2 (PHD2), impliquée dans l'érythropoïèse. Chez les Tibétains, la mutation EGLN1 (en particulier à la position 12, où la cytosine est remplacée par la guanine et à 380, où G est remplacé par C) entraîne un mutant PHD2 (l'acide aspartique en position 4 devient la glutamine et la cystéine en 127 devient la sérine) et cette mutation inhibe l'érythropoïèse. On estime que la mutation s'est produite il y a environ 8 000 ans. [65] De plus, les Tibétains sont enrichis en gènes de la classe des maladies de la reproduction humaine (tels que les gènes du DAZ, BPY2, CDJ, et HLA-DQ et HLA-DR groupes de gènes) et les catégories de processus biologiques de réponse au stimulus des dommages à l'ADN et à la réparation de l'ADN (tels que RAD51, RAD52, et MRE11A), qui sont liés aux traits adaptatifs d'un poids de naissance élevé et d'un teint plus foncé et sont très probablement dus à une adaptation locale récente. [66]

Andins Modifier

Les modèles d'adaptation génétique chez les Andins sont largement distincts de ceux des Tibétains, les deux populations montrant des preuves de sélection naturelle positive dans différents gènes ou régions génétiques. Cependant, EGLN1 semble être la signature principale de l'évolution, car elle montre la preuve d'une sélection positive à la fois chez les Tibétains et les Andins. Même alors, le schéma de variation de ce gène diffère entre les deux populations. [6] Chez les Andins, il n'y a pas d'associations significatives entre AEPA1 ou EGLN1 Génotypes SNP et concentration d'hémoglobine, qui a été la caractéristique des Tibétains. [67] L'ensemble des séquences du génome de 20 Andins (dont la moitié souffre du mal chronique des montagnes) a révélé que deux gènes, SENP1 (un régulateur de l'érythropoïèse) et ANP32D (un oncogène) jouent un rôle essentiel dans leur faible adaptation à l'hypoxie. [68]

Éthiopiens Modifier

Le mécanisme d'adaptation des montagnards éthiopiens est assez différent. C'est probablement parce que leur migration vers les hautes terres a été relativement précoce par exemple, les Amhara ont habité des altitudes supérieures à 2 500 mètres (8 200 pieds) pendant au moins 5 000 ans et des altitudes d'environ 2 000 mètres (6 600 pieds) à 2 400 mètres (7 900 pieds) pendant plus plus de 70 000 ans. [69] L'analyse génomique de deux groupes ethniques, Amhara et Oromo, a révélé que les variations génétiques associées à la différence d'hémoglobine parmi les Tibétains ou d'autres variantes au même emplacement génétique n'influencent pas l'adaptation chez les Éthiopiens. [70] L'identification de gènes spécifiques révèle en outre que plusieurs gènes candidats sont impliqués chez les Éthiopiens, notamment CBARA1, VAV3, ARNT2 et THRB. Deux de ces gènes (THRB et ARNT2) sont connus pour jouer un rôle dans la voie HIF-1, une voie impliquée dans des travaux antérieurs rapportés dans des études tibétaines et andines. Cela soutient le concept selon lequel l'adaptation à la haute altitude est apparue indépendamment parmi les différents montagnards à la suite d'une évolution convergente. [71]


Ce qu'il faut savoir sur le syndrome général d'adaptation

Le syndrome d'adaptation générale est une réponse en trois étapes que le corps doit stresser. Mais en quoi consistent les différentes étapes et quels sont les exemples de GAS en action ?

Le stress est parfois considéré comme une pression mentale, mais il a également un effet physique sur le corps. Comprendre les étapes que traverse le corps lorsqu'il est exposé au stress aide les gens à devenir plus conscients de ces signes physiques de stress lorsqu'ils surviennent.

Cet article explore ce qu'est le syndrome général d'adaptation (SGA), ses différentes étapes et quand il peut survenir. Il examine également comment les gens peuvent mieux gérer leur réponse au stress.

Partager sur Pinterest GAS décrit la façon dont le corps réagit au stress.

Hans Selye, un scientifique né à Vienne, travaillant au 20ème siècle, a été la première personne à décrire le GAS.

Selye a découvert que les rats présentaient un ensemble similaire de réponses physiques à plusieurs facteurs de stress différents. Ces derniers comprenaient des températures froides, des efforts physiques excessifs et des injections de toxines.

Le scientifique a expliqué le GAS comme la façon dont le corps s'adapte à une menace perçue afin de mieux l'équiper pour survivre. Un article sur la théorie du GAS de Selye a été publié dans Le Journal d'endocrinologie clinique en 1946.

Les trois étapes du GAS sont :

Ce qui se passe dans le corps au cours de chacune de ces étapes est exploré ci-dessous.

Phase de réaction d'alarme

Au stade de la réaction d'alarme, un signal de détresse est envoyé à une partie du cerveau appelée l'hypothalamus. L'hypothalamus permet la libération d'hormones appelées glucocorticoïdes.

Les glucocorticoïdes déclenchent la libération d'adrénaline et de cortisol, une hormone du stress. L'adrénaline donne à une personne un regain d'énergie. Leur rythme cardiaque augmente et leur tension artérielle augmente. Pendant ce temps, le taux de sucre dans le sang augmente également.

Ces changements physiologiques sont régis par une partie du système nerveux autonome (SNA) d'une personne appelée la branche sympathique.

L'étape de réaction d'alarme du GAS prépare une personne à réagir au stress qu'elle subit. Ceci est souvent connu comme une réponse de « combat ou fuite ».

La résistance

Pendant la phase de résistance, le corps essaie de contrer les changements physiologiques qui se sont produits pendant la phase de réaction d'alarme. Le stade de résistance est régi par une partie du SNA appelée le parasympathique.

La branche parasympathique du SNA essaie de ramener le corps à la normale en réduisant la quantité de cortisol produite. La fréquence cardiaque et la pression artérielle commencent à revenir à la normale.

Si la situation stressante prend fin, lors de la phase de résistance, le corps reviendra alors à la normale.

Cependant, si le facteur de stress persiste, le corps restera en état d'alerte et les hormones du stress continueront à être produites.

Cette réponse physique peut amener une personne à avoir du mal à se concentrer et à devenir irritable.

Phase d'épuisement

Après une longue période de stress, le corps passe au stade final du SGA, connu sous le nom de stade d'épuisement. À ce stade, le corps a épuisé ses ressources énergétiques en essayant continuellement, mais en ne parvenant pas à se remettre de la phase initiale de réaction d'alarme.

Une fois qu'il atteint le stade de l'épuisement, le corps d'une personne n'est plus équipé pour lutter contre le stress. Ils peuvent éprouver :

Si une personne ne trouve pas de moyens de gérer les niveaux de stress à ce stade, elle risque de développer des problèmes de santé liés au stress.