Pourquoi dormons-nous ? - Partie 1

Revue scientifique

En 1887, par Errera L.

Pourquoi dormons-nous? Qu'est-ce que le sommeil? Quelle en est la cause et quel en est le mécanisme? Autant de questions embarrassantes, sur lesquelles on ne trouverait peut-être pas deux physiologistes du même avis. Les mieux informés, comme Exner et Beaunis, proclamaient, naguère encore, que nous ne connaissons rien des causes du sommeil.

Depuis lors, plusieurs faits nouveaux ont été découverts. Je ne sais si je me trompe, mais j'imagine qu'en les réunissant, en les discutant, en les rapprochant d'autres données plus anciennes, on en déduit sans effort, sans parti pris et presque nécessairement, une explication de la fatigue et du sommeil qui me semble rendre compte des principaux phénomènes mieux que toutes les théories antérieures. C'est ce que je voudrais essayer de vous montrer.

Lorsque notre président m'a fait l'honneur de me demander une causerie pour l'une de nos séances et que j'ai songé à aborder devant vous ce problème du sommeil, j'ai eu peur d'abord que le sujet ne sortit par trop du cercle habituel de vos travaux. Mais une société d'anthropologie ne doit-elle pas s'occuper de l'homme tout entier, à tel point. que le mot de Térence: Humani nihil a me alicnum puto, semble fait exprès pour lui servir de devise? Je ne voudrais pour rien au monde dire du mal de l'homme criminel, cet enfant chéri des anthropologistes; mais l'homme endormi mérite bien aussi de nous intéresser un peu. Il y a même cette différence que nous ne sommes pas tous destinés à devenir des assassins ou des voleurs, tandis que tous nous consacrons au sommeil un tiers environ de notre existence. D'ailleurs, si cet entretien vous ennuie et vous assoupit, gardez-vous de vous en cacher: ce sera, au contraire, la meilleure preuve que la Société d'anthropologie et le sommeil ne sont pas étrangers l'un à l'autre !...

La plupart d'entre vous, messieurs, sont médecins, et je ne suis, moi, qu'un simple botaniste; vous êtes donc beaucoup plus compétents que moi dans une question de physiologie animale, et en vous exposant mes idées, je désire surtout provoquer vos judicieuses critiques: ce n'est pas une conférence que je vous apporte, ce sont des conseils que je viens vous demander.

I

La suspension périodique de l'activité des centres nerveux supérieurs est le caractère dominant du sommeil. On a souvent cherché à l'expliquer par l'état de circulation cérébrale. Mais, par une singulière contradiction, quelques auteurs font intervenir une congestion du cerveau qui comprimerait les centres nerveux et interromprait ainsi son fonctionnement, tandis que d'autres admettent une diminution de l'afflux sanguin, une anémie cérébrale, pendant le sommeil. Il faut dire que les recherches récentes semblent décidément favorables à cette dernière hypothèse, à l'appui de laquelle on peut citer encore la somnolence qui suit les grandes pertes de sang des blessés ou des opérés, et l'espèce de sommeil que Fleming a pu produire par la compression des carotides. Les variations de la circulation cérébrale présentent donc un certain rapport avec les alternatives de sommeil et de veille; mais comme ces variations demanderaient elles-mêmes à être expliquées, on voit qu'elles ne suffisent point à nous fournir une théorie du sommeil.

Aussitôt que l'on eut reconnu l'importance capitale de l'oxygène pour entretenir l'activité des tissus, il était assez naturel de lui faire jouer un rôle dans l'explication du sommeil. On voulut rattacher le sommeil à une moindre absorption d'oxygène, à une anoxie du cerveau, si le néologisme est permis. C'est une idée que l'on peut faire remonter jusqu'à Alexandre de Humboldt, à la fin du siècle dernier, et qui a été depuis soutenue, avec certaines variantes, par Purkinje, Phüger et d'autres. Le sang étant le véhicule de l'oxygène vers le cerveau, cette théorie rend compte du même coup de la somnolence qu'amène l'anémie cérébrale. Mais, encore une fois, on n'aperçoit point la cause de la périodicité du sommeil normal. Pourquoi la quantité d'oxygène reçue par le cerveau diminuerait-elle à certains moments, pour augmenter de nouveau quelques heures plus tard?

Le sommeil n'est pas le seul phénomène qui revienne d'une manière régulière et en quelque sorte rythmique dans la vie de l'organisme. Tout le monde sait que les mouvements de la respiration, les contractions du cœur sont aussi dans ce cas. Leur étude ne pourrait-elle pas jeter quelque lumière sur le problème qui nous occupe?

On admet, en général, grâce surtout aux travaux de Rosenthal, que le rythme respiratoire est essentiellement réglé par la richesse du sang artériel en oxygène et en acide carbonique. Lorsque le sang est chargé d'oxygène, le centre nerveux qui préside à la respiration suspend un instant son activité; mais, peu à peu, les tissus enlèvent au sang son oxygène, le remplacent par de l'acide carbonique, et le sang ainsi modifié excite le centre respiratoire. Un mouvement de respiration se produit donc: la provision d'oxygène est renouvelée, l'acide carbonique s'élimine, les choses se trouvent remises dans l'état initial, et le jeu recommence. C'est le dérangement même dans la composition du sang qui excite les mouvements nécessaires pour ramener l'équilibre primitif.

L'épuisement d'un muscle par le travail et le rétablissement de son excitabilité par le repos sont des phénomènes encore mieux comparables à la sensation de fatigue et aux effets réparateurs du sommeil. Or les recherches de J. Ranke, qui datent d'il y a plus de vingt ans, portent à admettre que l'épuisement du muscle résulte de l'accumulation de substances produites par sa contraction, en particulier de l'acide lactique. Si on injecte ces substances « fatigantes », comme les appelle Ranke, dans un muscle frais, il devient incapable de fonctionner, il est épuisé; si on les enlève par un lavage artificiel ou si on laisse à la circulation sanguine le temps de les entraîner et de les remplacer par d'autres matériaux, la fatigue disparaît, le muscle acquiert de nouveau sa contractilité, il se réveille. Ranke supposait que les substances fatigantes agissent en accaparant l'oxygène au détriment du muscle. En tout cas, ce serait ici encore le dérangement même dans l'état chimique de l'organe — son empoisonnement passager — qui l'oblige au repos, jusqu'à ce qu'il soit débarrassé des produits de son activité et remis en quelque sorte à neuf.

On devait se demander si une théorie toxique, analogue à celles de la respiration et de la fatigue musculaire, ne s'appliquerait pas au sommeil. Heynsius et Durham étaient déjà entrés dans cette voie; puis Obersteiner et Binz se prononcèrent dans le même sens. Ces derniers pensent que des produits d'épuisement (Ermüdungsstoffe) se forment sans cesse dans le cerveau par l'effet de l'activité, que leur accumulation amène le sommeil, et qu'ils sont alors enlevés au cerveau par le sang qui le traverse. Mais quels sont ces produits? D'après ce qu'on savait de la réaction de la substance grise et des nerfs tétanisés, Obersteiner était d'avis qu'il s'agit essentiellement d'un acide; et telle était aussi l'opinion de Heynsius, de Durham et de Binz.

Preyer a étendu cette idée, et il l'a ingénieusement combinée avec la théorie du sommeil par défaut d'oxygène. Il arrive ainsi à une conception tout à fait parallèle à celle que Ranke avait formulée pour les muscles. Suivant Preyer, le fonctionnement de tous les organes donne naissance à des produits d'épuisement, à des substances qu'il nomme ponogènes (c'est-à-dire engendrées par la fatigue), qui s'accumulent pendant la veille et, étant très oxydables, finissent par détourner à leur profit l'oxygène destiné à entretenir l'activité des diverses glandes, des muscles, du cerveau, de telle façon que les actes psychiques et les mouvements volontaires s'assoupissent: l'organisme s'endort. Une fois les ponogènes détruits peu à peu par oxydation, de légères excitations suffisent pour que les cellules ganglionnaires reprennent leur activité vis-à-vis de l'oxygène, et l'on s'éveille.

Parmi les substances ponogènes, c'est à l'acide lactique que Preyer fait jouer le rôle principal, et il a essayé de démontrer expérimentalement que ce corps, introduit dans l'organisme, amène le sommeil. Ces expériences ont été répétées de différents côtés. Malheureusement, comme Preyer l'a reconnu lui-même, les résultats ne sont constants ni chez l'homme ni chez les animaux. Aussi la théorie n'a-t-elle pas été généralement adoptée par les physiologistes.

II

A l'époque où Obersteiner, Binz et Preyer exposaient leurs idées, on ne connaissait aucun produit de l'organisme animal comparable aux alcaloïdes somnifères de certaines plantes. Des recherches récentes ont montré que de pareils produits existent: la question du sommeil se présente, dès lors, sous un jour tout nouveau.

Étendant à l'animal vivant et sain les recherches que Selmi avait faites sur le cadavre, Armand Gautier a réussi à extraire de la chair des mammifères (bœuf) une série de cinq bases organiques, plus ou moins voisines de la créatine, de la créatinine et de la xanthine. Il les désigne sous le nom de leucomaïnes, pour rappeler qu'elles dérivent des albuminoïdes et pour les distinguer des bases cadavériques ou ptomaïnes. Déjà G. Pouchet et Bouchard avaient trouvé des alcaloïdes dans l'urine humaine. Gautier lui-même en avait indiqué dans la salive humaine, et il conclut que les « animaux produisent normalement des alcaloïdes à la façon des végétaux ».

Et quelles sont les propriétés physiologiques de ces leucomaïnes? L'extrait aqueux de la salive « est venimeux ou narcotique, au moins pour les oiseaux »; et quant aux alcaloïdes du suc musculaire, Gautier les dit « doués d'une action plus ou moins puissante sur les centres nerveux, produisant la somnolence, la fatigue, et quelquefois les vomissements et la purgation ». On voit qu'il s'agit bien ici de substances fatigantes et somnifères, telles, en un mot, que la théorie toxique du sommeil les exige. Chose curieuse: dans le Mémoire de Gautier et dans la discussion subséquente à l'Académie de médecine, où l'importance des leucomaïnes pour la pathologie a été si nettement mise en relief, leur signification physiologique semble avoir été tout à fait négligée et leur relation probable avec le sommeil n'a pas, que je sache, été mentionnée. Cependant, rien n'était plus naturel que de rapprocher le travail de Gautier de ceux que nous citions tout à l'heure: l'idée s'imposait, elle était dans l'air. Elle fut d'abord exprimée incidemment par de Parville dans une chronique scientifique du Journal des Débats. Après avoir rendu compte des résultats que Gautier venait d'obtenir, il lui empruntait cette phrase « C'est après le sommeil ou le repos complet que l'animal est plus particulièrement anaérobié et consomme plus d'oxygène qu'il n'en reçoit »; et il ajoutait dans une note : « Pendant le sommeil, l'oxygène absorbé ne correspond pas à l'acide carbonique exhalé. Nous serions tenté de croire que l'excédent brûle les matières toxiques, et le sommeil aurait pour cause principale l'accumulation dans le sang des leucomaïnes ou substances analogues. » Il est à remarquer que l'accumulation d'oxygène pendant le sommeil, sur laquelle de Parville s'appuie, n'existe probablement pas. Voici, en effet, comment Voit s'exprime à ce sujet: « C'est par suite d'une erreur dans la disposition de l'expérience que, Pettenkofer et moi, nous avions conclu, dans le temps, que l'oxygène est emmagasiné en quantité notable pendant la nuit et utilisé ensuite dans la journée ou pendant le travail. »