Sous-journal « Nature » : subvertir la cognition ! Avons-nous vraiment besoin d’un lavage de cerveau ?

Produit par : Science Popularization China

Auteur : Wang Fei (doctorat en neurosciences)

Producteur : China Science Expo

Note de l'éditeur : Afin de décoder les derniers mystères des sciences de la vie, le projet technologique de pointe de la Chine a lancé la série d'articles « Nouvelles connaissances de la vie », sélectionnant des réalisations de pointe dans le domaine des sciences de la vie et les interprétant dans un langage clair dès que possible. Plongeons dans le monde de la vie et explorons des possibilités infinies.

L’hypothèse d’un nettoyage du système glymphatique dans le domaine de la recherche sur le sommeil a attiré beaucoup d’attention ces dernières années. Cela signifie qu'après s'être endormi, le liquide lymphatique s'écoulera dans le cerveau et évacuera les substances toxiques accumulées pendant la journée, tout comme le cerveau a terminé une tâche de nettoyage.

Afin de confirmer davantage la relation entre le sommeil et le nettoyage des substances toxiques, dans un article récemment publié dans Nature Neuroscience, les scientifiques ont mené une analyse expérimentale et ont estimé que les déductions passées selon lesquelles le sommeil peut « détoxifier » étaient biaisées. Alors, quelle est la relation entre le sommeil et le cerveau ? Comment les humains font-ils un « lavage de cerveau » ? Jetons un oeil ensemble.

Y a-t-il de l’eau dans notre cerveau ?

Les gens disent souvent « tu as de l’eau dans la tête » pour décrire quelqu’un comme étant stupide ou ayant des réactions incorrectes. Mais en réalité, notre cerveau peut bien fonctionner parce qu’il est rempli d’« eau ». Certaines études affirment qu’il y a 150 ml d’« eau » dans le cerveau humain, ce qui équivaut au volume d’un petit verre de bière. Alors pourquoi y a-t-il de l’eau dans le cerveau humain ? Ne devrait-ce pas être du sang ?

En fait, l'eau dans le cerveau humain est appelée « liquide céphalo-rachidien », un liquide incolore et transparent, et le cerveau humain est suspendu et immergé dans le liquide céphalo-rachidien. Si vous avez vu un accident de voiture en direct, vous saurez que les éclaboussures de cerveau ne sont pas du sang rouge qui vole partout, mais plutôt une flaque de cerveau de tofu renversé.

La raison pour laquelle le sang ne peut pas entrer directement en contact avec le cerveau est qu’il existe une barrière hémato-encéphalique entre les vaisseaux sanguins et le cerveau. Cette barrière garantit que le cerveau humain, siège du corps humain, est isolé du monde extérieur, empêchant le cerveau d'être facilement envahi par des substances toxiques externes et limitant également les effets de certaines hormones externes sur le cerveau.

Parce que le sang ne peut pas fournir de nutriments et d’oxygène au cerveau, il forme du liquide céphalo-rachidien au niveau de la barrière hémato-encéphalique. Seul le liquide céphalo-rachidien peut circuler dans le cerveau humain pour permettre à ce dernier de fonctionner. Le liquide céphalo-rachidien dans le crâne n’est pas une mare stagnante ; il circule également en continu des ventricules vers l'aqueduc cérébral.

Les ventricules et l’aqueduc cérébral peuvent en fait être considérés comme des « trous » et des « fosses » dans le cerveau. Il y a quatre trous relativement grands dans le cerveau, appelés premier, deuxième, troisième et quatrième ventricules, et ces ventricules sont remplis d'« eau ». Il y a une fosse semblable à un égout dans le cerveau humain appelée aqueduc cérébral, et le liquide céphalo-rachidien s'écoule hors du cerveau à travers cette « fosse ».

La barrière hémato-encéphalique, les ventricules et le liquide céphalo-rachidien circulent dans le cerveau.

(Source de l'image : Référence 1)

Pourquoi avons-nous besoin d’un « lavage de cerveau » ?

Le liquide céphalo-rachidien du cerveau humain circule et est constamment remplacé. Des études ont montré que le cerveau humain doit remplacer le liquide céphalo-rachidien quatre fois en 24 heures. Alors pourquoi devons-nous changer l’eau tout le temps ? Y a-t-il des poissons dans l’eau du cerveau ?

Oui, les poissons dans le cerveau sont nos cellules cérébrales. Bien qu'ils ne puissent pas nager comme les poissons, ils excrètent également des déchets. Bientôt, le liquide céphalo-rachidien se remplit de substances toxiques et de déchets produits par leur métabolisme.

Le cerveau a donc évolué vers un système lymphatique, qui est principalement géré par les cellules gliales du cerveau et est appelé système glymphatique. Ce système est comme l’installation d’un filtre dans le grand aquarium du cerveau humain, changeant constamment l’eau du cerveau. Le remplacement et le nettoyage du liquide céphalo-rachidien dans le cerveau par ce système glymphatique est une sorte de « lavage de cerveau », et le cerveau humain peut rester éveillé grâce à ce « lavage de cerveau ».

Bien que le cerveau ne représente que 2 % du poids du corps humain, soit environ trois livres de moins que le poids d'une pastèque, il consomme 20 % de l'énergie du corps, ce qui en fait un gros consommateur d'énergie. Au milieu de tant de travail épuisant, le cerveau produit également beaucoup de substances toxiques, telles que l’oxygène réactif, les immunoglobulines, les fragments de protéines, etc.

Encore plus effrayante est l’accumulation de bêta-amyloïde, une protéine associée à la maladie d’Alzheimer. Il existe une relation peu claire entre le dépôt de ces protéines et l’apparition de la maladie d’Alzheimer.

Même si les jeunes veillent souvent tard, leur cerveau ne semble pas endommagé, n’est-ce pas ? Cependant, des études ont montré que même si le cerveau des jeunes peut récupérer rapidement après un manque de sommeil à court terme, l’insomnie chronique à long terme et les troubles du sommeil peuvent provoquer un stress intense sur le métabolisme du cerveau . Il en résulte une dégénérescence des neurones clés impliqués dans la vigilance et la fonction corticale normale, ainsi qu’une accumulation de protéines associées au vieillissement et à la neurodégénérescence, ce qui peut rendre les personnes qui veillent tard plus vulnérables à la maladie d’Alzheimer.

Des études ont également montré que les personnes âgées ne subissent pas souvent de « lavage de cerveau » et que leur taux de remplacement du liquide céphalo-rachidien n’est que de 10 % de celui des jeunes. Si les jeunes veillent souvent tard, c'est comme avoir le cerveau d'un vieil homme, rempli de déchets qui ne peuvent pas être éliminés. Après avoir entendu cela, les jeunes continueront-ils à veiller tard ?

Grâce à des techniques d’imagerie avancées, les chercheurs ont découvert que le débit du liquide céphalo-rachidien augmente pendant le sommeil.

(Source de l'image : Référence 2)

Quand le lavage de cerveau a-t-il lieu ?

Le lavage de cerveau se produit souvent la nuit, lorsque nous dormons. C'est comme les balayeuses de rue et les camions poubelles, qui travaillent généralement tôt le matin, le soir ou même la nuit afin de ne pas affecter leur travail normal pendant la journée.

Nos cerveaux ne sont pas stupides, bien sûr ; ce système de nettoyage s'allume la nuit et s'éteint le jour. De cette façon, le lavage de cerveau devient une fonction spéciale pendant le sommeil.

Il n’existe pas de consensus au sein de la communauté scientifique quant aux raisons pour lesquelles le « lavage de cerveau » se produit souvent la nuit. Regardez, ils ont recommencé à se disputer récemment. Une étude précédente a montré qu'ils avaient anesthésié des souris et injecté de minuscules traceurs fluorescents dans leur liquide céphalo-rachidien et avaient découvert que les traceurs entraient rapidement dans le cerveau et en sortaient par des voies spécifiques et prévisibles.

Lorsque les souris s’endormaient, le liquide céphalo-rachidien pouvait circuler plus librement, atteignant même des parties plus profondes du cerveau. Dans le cerveau éveillé, le liquide céphalo-rachidien ne peut circuler que le long de la surface du cerveau, et le débit du liquide céphalo-rachidien pendant l'état de veille ne représente que 5 % de celui pendant le sommeil. Le cerveau élimine les déchets pendant le sommeil deux fois plus vite qu’à l’état éveillé.

Après une série d’études sur des souris, l’équipe a découvert que lorsque le cerveau de la souris est endormi ou sous anesthésie, il est occupé à éliminer les déchets qui se sont accumulés pendant qu’elle était éveillée. Ce résultat a choqué tout le public dès sa publication et a semblé prouver pour la première fois l'hypothèse selon laquelle le sommeil provoque un « lavage de cerveau ».

Mais les résultats ont également été une véritable gifle. Un article publié le 13 mai 2024 a mesuré directement le taux de clairance des métabolites dans le cerveau de souris à l'état d'éveil, de sommeil et d'anesthésie, et a constaté que le taux de clairance des substances dans le cerveau est considérablement réduit dans les états de sommeil et d'anesthésie.

Ce résultat contraste fortement avec les résultats précédents et suggère qu’un sommeil excessif peut également provoquer un dysfonctionnement du cerveau. Cela remet en question la vision traditionnelle selon laquelle la fonction principale du sommeil est d’éliminer les toxines du cerveau.

Bien sûr, les débats scientifiques sont courants. Quant à savoir si le taux de « lavage de cerveau » pendant le sommeil est élevé ou faible, attendons de voir. Mais peu importe que le cerveau soit soumis à un « lavage de cerveau » la nuit ou pendant la journée, le travail du système glymphatique consistant à nettoyer les impuretés cérébrales ne peut être ignoré.

Les paramètres cérébraux sont différents lorsque l’on est éveillé et lorsque l’on dort. Par exemple, la température du cerveau baisse de deux degrés pendant le sommeil et les ondes cérébrales deviennent plus régulières.

(Source de l'image : Référence 3)

Bien dormir est plus important

Peu importe si nous devons nous faire un « lavage de cerveau » la nuit, l’importance du sommeil est évidente. Par exemple, les dauphins et les baleines alternent entre le sommeil dans les deux hémisphères de leur cerveau, ce qui leur permet de passer une bonne nuit de sommeil tout en étant capables de nager pendant leur sommeil.

Si le sommeil est vraiment facultatif, alors pourquoi passons-nous au moins un tiers de notre vie à dormir ? Quelles sont les fonctions du sommeil ? En plus d’aider le cerveau à éliminer les déchets métaboliques comme mentionné ci-dessus, il peut également améliorer la fonction immunitaire, traiter et stocker la mémoire, etc.

Mais de nombreuses personnes souffrent encore de manque de sommeil ou de troubles du sommeil. Pouvoir passer une bonne nuit de sommeil est un luxe pour eux. Des études ont confirmé que le manque de sommeil à long terme peut provoquer un inconfort physique et peut également induire des problèmes mentaux tels que la transe et les hallucinations, et même entraîner la mort.

Il est très bénéfique de maîtriser des stratégies pour améliorer votre sommeil. D’une manière générale, le sommeil peut être amélioré grâce à un exercice physique approprié et à une alimentation régulière. De nombreuses personnes ont du mal à dormir parce qu’elles ne font pas assez d’exercice et ont une motilité gastrique insuffisante, ce qui leur provoque des nausées et des brûlures d’estomac la nuit, affectant leur sommeil.

Une autre chose est d’avoir un sommeil régulier et de développer de bonnes habitudes. Le sommeil fait également partie du rythme biologique. Le soleil se lève à l’est et se couche à l’ouest, et les saisons changent du printemps à l’été, de l’automne à l’hiver. Ces changements réguliers affectent notre organisme. Dormir la nuit et être actif pendant la journée est également une exigence du rythme biologique. Un sommeil régulier et le maintien de bons rythmes biologiques sont bénéfiques pour notre corps.

Je suggère à tout le monde de laisser tomber le stress, rien n'est plus important qu'une bonne nuit de sommeil.

Références :

1. Neurochem Res. Décembre 2015; 40(12) : 2583–2599.

2.Sciences. 18 octobre 2013 ; 342(6156):373-7. doi: 10.1126/science.1241224. PMID : 24136970 ; ID PMC : PMC3880190.

3.Science, 374,556-559(2021).DOI:10.1126/science.abi8372