Une nouvelle étude sur le « lavage de cerveau nocturne » comble une lacune dans la recherche

Lorsque nous dormons la nuit, notre cerveau est toujours actif. Pas avec la même intensité que pendant la journée, car notre conscience se repose pour une bonne raison : nous devrions nous détendre. Pour ce faire, le cerveau doit, entre autres, nettoyer, tout comme le font les équipes de nettoyage d’un immeuble de bureaux après le retour des employés chez eux. L’organe pensant évacue littéralement les déchets et les toxines résultant d’une activité quotidienne intensive hors des espaces entre les cellules et dans le système d’eaux usées du corps.

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Aujourd’hui, des scientifiques dirigés par Jonathan Kipnis de la faculté de médecine de l’université de Washington à St. Louis, dans le Missouri, ont découvert lors d’expérimentations animales sur des souris que comment le cerveau pilote le processus de rinçage. Ils ont publié leurs résultats dans la revue « Nature » fin février.

Le cerveau a besoin de beaucoup de nutriments pour accomplir ses tâches énergivores. Dans les réseaux complexes, il contrôle les processus cognitifs tels que la réflexion, la planification et la résolution de problèmes. Pour ce faire, il planifie et initie des mouvements et traite les impressions et sentiments sensoriels. Cela génère beaucoup de déchets, tels que des résidus de protéines et des substances messagères. Il ne faut pas laisser traîner les déchets, sinon l’organe pensant s’empoisonnerait. “Il est extrêmement important que le cerveau élimine les déchets métaboliques qui… [sonst] s’accumulent et contribuent aux maladies neurodégénératives”, explique Kipnis.

Pendant longtemps, on ne savait pas exactement comment fonctionnait l’élimination des déchets, car le cerveau ne semblait pas disposer d’un système d’évacuation comme le système lymphatique du reste du corps. En 2013, des scientifiques dirigés par Maiken Nedergaard du centre médical de l’Université de Rochester, dans l’État américain de New York, ont décrit que le cerveau possède une fonction similaire, mais propre système d’égouts possède et l’appelle “système glymphatique”. Le nom est la version abrégée de « transport lymphatique glial-dépendant », car les cellules gliales spécialisées forment des canaux entre les cellules nerveuses et autour des vaisseaux sanguins du cerveau.

Piscine à vagues dans le cerveau

Ces canaux sont remplis de liquide céphalo-rachidien, le même liquide qui entoure l’extérieur du cerveau. Pour le processus de rinçage, les cellules gliales émettent des signaux électriques coordonnés et mettent ainsi le liquide cérébral en mouvement rythmique, créant des ondes. Afin de prouver que la pulsation ondulatoire provoque réellement le transport des déchets, l’équipe de recherche a désactivé certaines régions du cerveau des animaux testés afin que les neurones de ces régions ne génèrent plus d’ondes rythmiques. Sans ces ondes, le liquide céphalo-rachidien frais ne pourrait pas circuler à travers les régions cérébrales désactivées et les déchets piégés ne pourraient pas quitter les tissus cérébraux.

Le schéma des vagues semble changer au cours des cycles de sommeil. Ce qui est frappant, écrivent les auteurs de l’étude, c’est que des ondes cérébrales plus élevées et de plus grande amplitude déplacent le fluide avec plus de force. “Nous pensons que le processus de nettoyage du cerveau est similaire à celui de la vaisselle”, explique l’auteur principal et neurobiologiste Jiang-Xie. “Par exemple, vous commencez par de grands mouvements lents et rythmés pour éliminer les déchets solubles qui ont éclaboussé l’assiette.” Frottez ensuite de petites zones avec des mouvements plus rapides pour éliminer les résidus alimentaires particulièrement collants sur l’assiette. Il se pourrait que le cerveau adapte également l’intensité du nettoyage au type et à la quantité de déchets.

Lavage, découpe, pose

Le chercheur sur le sommeil Albrecht Vorster de l’hôpital universitaire de Berne fait l’éloge de cette publication. Depuis la première description du système glymphatique, plusieurs groupes de recherche ont trouvé des preuves d’un « lavage de cerveau nocturne », mais la théorie n’était pas totalement sans controverse car des détails importants n’avaient pas encore été clarifiés. Une recherche de l’Université de Washington comble désormais l’une de ces lacunes et décrit un mécanisme possible de nettoyage.

“L’important est que ces mouvements rythmiques soient indépendants du schéma d’activation réel des cellules nerveuses”, ils ont donc leur propre tâche. De plus, ils se déroulaient presque exclusivement en sommeil profond. Le sommeil ramène le cerveau dans un état normal, pour ainsi dire, ce qui est important car “un certain nombre de maladies sont associées à des résidus de protéines qui peuvent ensuite former des amas”, explique Vorster.

Ces maladies, également connues sous le nom de « maladies du cerveau sale », comprenaient la maladie d’Alzheimer et la maladie de Parkinson. “Le risque de tomber malade augmente après des années de sommeil très court ou perturbé – par exemple en raison de ronflements accompagnés de pauses respiratoires ou de travail posté. Un sommeil suffisant, régulier et réparateur sans ronfler nous protège des maladies cérébrales.”

Vorster lui-même aime décrire ainsi la signification du sommeil : « Bien dormir, c’est comme se laver, se couper et s’allonger pour le cerveau. » Par laver, il entend rincer les espaces entre les cellules. Le cerveau tente ainsi de prévenir des maladies telles que la maladie d’Alzheimer et d’autres maladies neurodégénératives.

Couper signifie couper les connexions entre les cellules nerveuses qui ne sont plus nécessaires. Puis le lendemain – comme un arbre qui pousse mieux après avoir été coupé – ils peuvent faire germer de nouveaux arbres et nouer de nouveaux contacts. Lors de la pose, le cerveau organise, connecte et consolide les expériences et informations quotidiennes.

(jl)