MODULATION CIRCADIENNE DE LA VIGILANCE

Chez l'homme, cette organisation circadienne des états de vigilance s'acquiert progressivement après la naissance. Si on laisse un nourrisson dormir quand il le veut en le nourrissant à la demande, l'acquisition de cette synchronisation est beaucoup plus lente. Dans les 2 ou 3 premières semaines, le rythme reste anarchique et on voit progressivement s'installer, en fonction de la maturation nerveuse, un rythme endogène de plus de 24 heures. Plus tard, ce rythme se synchronisera spontanément à 24 heures sous l'influence des synchroniseurs externes. Chez les personnes âgées, survient de nouveau une désorganisation des rythmes circadiens peut être par affaiblissement de l'horloge biologique interne, lié à une raréfaction neuronale.

La modulation circadienne de notre propension au sommeil (homéostasie du sommeil) fait donc partie d'un tout: les variations rythmiques de notre état central fluctuant et nous ramène à la vieille notion d'une alternance, sur 24 heures (nuit/jour), d'un état trophotrope (sommeil) et d'un état ergotrope (éveil). Une diminution du temps de sommeil augmente la propension à s'endormir; à l'opposé, un excès de sommeil gêne l'endormissement. Il existe bien un niveau de sommeil physiologique soit une homéostasie du sommeil. Cette homéostasie joue essentiellement sur la latence de survenue du sommeil et sur sa profondeur, surtout, en cas de privation, par une augmentation du sommeil lent profond. La durée du sommeil en elle-même varie peu. En effet, chez un sujet dormant normalement 7,9 heures, une privation de sommeil de 24 heures est suivie d'une nuit de sommeil de 8,7 heures et une privation de sommeil de 11 jours d'une première nuit de récupération de seulement 14,4 heures.

Dans une journée, la période de sommeil normal, physiologique, correspond au moment où la température centrale comme les niveaux de cortisol plasmatique sont au plus bas. La température corporelle comme le taux de cortisol sont, chez l'homme, les meilleurs indicateurs de l'activité du pace-maker circadien. La relation de phase entre le sommeil et ces deux paramètres montrent bien l'existence d'une régulation circadienne du sommeil, qui vient s'ajouter à l'homéostasie des états de vigilance. La capacité à rester éveiller ou à s'endormir résulte de l'action combinée de deux forces : la dette homéostatique et la phase du système circadien.

De fait, dormir dans la mauvaise période du cycle circadien conduit à de profonds troubles de la vigilance (jet lag syndrom, travail posté). Des facteurs exogènes (voyages intercontinentaux nombreux avec changements permanents de fuseaux horaires, travail posté avec des changements d'horaires très nombreux et totalement irréguliers) peuvent conduire à des troubles du sommeil extrêmement difficiles à traiter.

Si le sommeil lent est le plus touché par l'homéostasie des états de vigilance, c'est le sommeil paradoxal qui est le plus influencé par les rythmes circadiens. Le taux de sommeil paradoxal augmente quand on avance dans la nuit pour être maximum au petit matin, puis diminue à partir de 7 heures. Dans les décalages de phases de sommeil, le sommeil paradoxal ne se réadapte qu'après plusieurs jours. Au contraire, quelle que soit l'heure de début du sommeil, le sommeil lent s'adapte immédiatement aux décalages de phases. Des décalages de phases du cycle veille/sommeil ou le maintien des sujets en isolation temporelle produit une dissociation entre les rythmes circadiens de la sécrétion de mélatonine et le sommeil. Il est donc fort peu probable que la mélatonine intervienne directement dans la régulation du sommeil, mais elle peut avoir des effets indirects en modifiant les rythmes circadiens. Ainsi, l'administration journalière de 2 mg de mélatonine en fin d'après-midi produit, après 4 à 5 jours, une fatigue inhabituelle en début d'après-midi pouvant traduire une avance de phase progressive du besoin de sommeil. La mélatonine pourrait donc soulager le jet lag syndrome et resynchroniser un cycle veille/sommeil perturbé.