Les stades du sommeil et les ondes cérébrales

La mise au point des méthodes d'exploration cérébrale de l'activité électrique du cerveau a permis une approche expérimentale du sommeil, véritablement scientifique. C'est entre 1934 et 1938, aux Etats-Unis, qu'Alfred Loomis et ses élèves ont analysé pour la première fois l'électricité cérébrale recueillie à la surface du cuir chevelu. A partir des électroencéphalogrammes observés, ils ont mis en évidence cinq stades du sommeil (A, B, C, D et E), dont voici les principales caractéristiques:

• Stade A: c'est l'installation du sommeil. Ce stade est marqué par la diminution de l'amplitude des ondes alpha.
• Stade B: il correspond à l'assouplissement. Au cours de cette phase apparaissent des images hypnagogiques.
• Stade C: c'est à ce stade que commence le vrai sommeil, bien qu'il soit encore fragile.
• Stade D: il s'agit d'un sommeil profond, caractérisé par des ondes lentes.
• Stade E: c'est le sommeil surprofond qui correspond à la période où l'activité métabolique est maximale.

Cette classification resta en l'état durant une longue période. En effet, ce n'est qu'à partir de 1957 qu'une nouvelle évolution du sommeil fut proposée par N. Kleitman t W. Dement. En utilisant un matériel plus sophistiqué, ces scientifiques identifièrent quatre stades du sommeil, nommés I, II, III et IV.
Mais il fallu attendre encore deux années pour identifier un cinquième stade, correspondant à un type de sommeil tout à fait distinct du sommeil léger et du sommeil profond. En effet, ce stade si particulier est marqué par des phases mouvements oculaires (PMO) rapides (d'où la qualification en anglais de REM pour rapid eyes movements), lesquelles furent interprétées comme étant la manifestation électrophysiologique de l'activité cérébrale survenant au cours du rêve. Cette phase de sommeil fut finalement baptisée en 1959 par Michel Jouvet: le sommeil paradoxal.

Les cinq stades du sommeil

Les caractéristiques de chacun de ces cinq stades du sommeil sont les suivantes:

• Le stade I: l'endormissement. Cet état établie la frontière entre la veille et le sommeil qui se traduit par un ralentissement assez net du rythme alpha. Plus précisément, ce stade est un mélange de rythmes thêta et bêta. Il s'agit d'une phase courte qui occupe rarement plus de 3 à 5% de la durée totale du sommeil. Aussi, c'est une phase fragile où la moindre stimulation (par exemple, le moindre bruit) peut réveiller une personne endormie à ce stade.
  
  
• Le stade II: le sommeil lent et léger. Ce stade succède à l'endormissement et place le dormeur dans un carrefour qui peut le mener aussi bien au réveil, qu'au sommeil profond ou qu'au sommeil paradoxal. Il se caractérise par une onde irrégulière, parsemée de grandes ondes lentes, les complexes K, qui traduiraient une réaction aux stimuli extérieurs, susceptibles d'interrompre le sommeil. D'ailleurs, ce stade est celui du réveil facile. A ce stade, le tonus musculaire n'est pas effacé car c'est un passage obligé de l'éveil à tous les stades du sommeil. Aussi, les résidus d'images hypnagogiques sont toujours des scènes qui se rapportent à la vie éveillée. Cette phase de sommeil représente environ 50% du sommeil total.
  
  
• Les stades III et IV: le sommeil lent et profond. Cette une phase importante et très active du sommeil. En effet, c'est l'étape du sommeil qui répare, régénère et construit. Elle efface les fatigues et redistribue l'énergie. Aussi, ces deux stades du sommeil sont essentiels chez l'enfant car ils recouvrent en partie la période de sécrétion de l'hormone de croissance. L'EEG laisse apparaître une onde delta très lente et de grande amplitude.
  
  
• Le stade V: le sommeil paradoxal. La survenue du sommeil paradoxal tranche avec celle du sommeil lent profond. En effet, l'EEG affiche soudainement une activité plus rapide, traçant une onde en dent de scie de très basse amplitude. A cette phase de sommeil, qui représente entre 20 et 25% de la durée totale du sommeil, le dormeur est difficile à réveiller. Aussi, le cerveau est actif, mais désynchronisé du reste du corps. C'est à ce stade que surviennent les rêves, indispensables à la qualité de la vie psychique, intellectuelle et biologique.

Le cycle du sommeil

Ces cinq stades du sommeil apparaissent plusieurs fois au cours du cycle du sommeil. Aussi, l'illustration ci-dessous correspond tout à fait au scénario classique d'une nuit de sommeil.