Quelles sont les différences entre le cerveau des enfants qui « n’aiment pas faire la sieste » et ceux qui « font la sieste tous les jours » ?

Expert en révision : Yin Tielun, médecin-chef adjoint du département de neurologie, troisième hôpital de l'université de Pékin

Tout le monde a dû vivre l’expérience d’être forcé à faire une sieste par ses parents quand il était jeune, n’est-ce pas ?

Les enfants sont toujours pleins d’énergie. Certains enfants peuvent dormir plusieurs heures, tandis que d’autres ne veulent pas faire de sieste du tout et sont pleins d’énergie toute la journée.

Les différences dans les habitudes de sieste persisteront probablement pendant de nombreuses années, alors pourquoi ces différences se produisent-elles ? Une étude étrangère récente a montré que la réticence des enfants à faire la sieste n’est pas due au fait qu’ils sont « jeunes », mais que le problème est en réalité lié à la structure de leur cerveau.

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Transitions des habitudes de sommeil chez les nourrissons et les tout-petits

Dès notre naissance, le processus de sommeil humain comporte différentes périodes de transition du sommeil à mesure que le cerveau et la mémoire se développent.

Des études ont montré que les nouveau-nés peuvent dormir jusqu’à 20 heures par jour. Parce qu'ils doivent être nourris fréquemment par leurs soignants, le sommeil des nouveau-nés est réparti sur plusieurs périodes de sommeil, c'est-à-dire qu'ils sont dans une phase de sommeil polyphasique.

Entre 4 et 6 mois, le sommeil nocturne des nourrissons commence à diverger de leurs siestes diurnes, mais le sommeil polyphasique demeure , avec trois périodes de sieste ou plus en plus de la période de sommeil nocturne.

À 9 mois, les habitudes de sommeil des bébés évoluent vers un modèle de sommeil en trois phases composé de deux périodes de sieste pendant la journée et d'une période de sommeil pendant la nuit.

Au cours des deux premières années de vie, la sieste matinale du bébé disparaîtra progressivement et évoluera vers deux segments de sommeil : la sieste de midi et le sommeil nocturne.

Les enfants âgés de 13 à 15 ans présentent généralement une évolution vers le modèle de sommeil nocturne monophasique des adultes.

Les chercheurs ont constaté que différents enfants présentent des différences significatives dans l’âge de transition et le temps de transition de leurs périodes de sommeil. Ces périodes de transition du sommeil peuvent refléter la maturation du cerveau et le développement de la mémoire. Les différences de sommeil entre les différents individus sont étroitement liées au développement de leurs structures cérébrales respectives.

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Les causes de la transition de la sieste

Pour comprendre les raisons du phénomène de transition du sommeil mentionné ci-dessus, nous devons d'abord savoir que la régulation du sommeil du corps humain est affectée par l'interaction de deux processus de régulation biologique différents, l'un est le processus de contrôle du rythme circadien et l'autre est le processus de régulation de l'homéostasie de l'environnement interne.

Le processus de régulation du rythme circadien est un modèle de comportement de sommeil de 24 heures formé par les humains au cours du long processus d'évolution sur des milliards d'années afin de s'adapter au cycle de rotation de la Terre . Il est principalement contrôlé et régulé par le stimulateur circadien central situé dans l'hypothalamus, qui ajustera le corps humain en fonction des signaux horaires. Les signaux horaires les plus courants sont la stimulation lumineuse ou l'obscurité. Après avoir détecté la stimulation du signal lumineux, le stimulateur circadien central enverra des signaux aux autres organes du cerveau selon le rythme circadien de 24 heures, favorisant la synthèse d'hormones apparentées pour inhiber l'activité cérébrale.

Le processus de régulation de l’homéostasie de l’environnement interne est piloté par un mécanisme d’équilibre interne qui pilote le sommeil. Lorsque vous êtes éveillé, la pression interne du sommeil dans le corps humain continuera de s'accumuler à mesure que le temps d'éveil se prolonge. Lorsque le niveau d’accumulation atteint un certain niveau, le corps humain se sent fatigué. Cette pression ne peut être dissipée que par le sommeil .

La transition vers la sieste est affectée par de nombreux facteurs tels que l’environnement et la culture. Le modèle à deux processus du sommeil peut nous aider à comprendre comment ces facteurs affectent le sommeil. Par exemple, les parents peuvent améliorer le sommeil circadien en ajustant les niveaux de lumière et en encourageant les enfants à faire des siestes en même temps, ce qui exploite en fait le contrôle du rythme circadien sur les habitudes de sieste.

Cependant, dans de nombreux cas, de nombreux enfants feront la sieste même sans aucune mesure promotionnelle, tandis que certains enfants ne feront pas la sieste même dans un environnement qui favorise le sommeil. Ceci doit être expliqué du point de vue du processus de régulation homéostatique.

L’accumulation de la pression homéostatique du sommeil est variable et des études expérimentales ont montré que les jeunes enfants accumulent la pression homéostatique du sommeil plus rapidement que les enfants plus âgés et ont donc besoin de siestes plus fréquentes pour libérer cette pression du sommeil. Les chercheurs pensent que le développement du cerveau et le développement de la mémoire sont à l'origine de cette différence de pression de sommeil et concluent que le développement du cerveau est lié aux transitions de sieste à partir d'une étude comparant les performances cognitives des enfants du même âge qui font la sieste de manière habituelle et celles qui ne font pas la sieste de manière habituelle. Plus le cerveau du jeune enfant est mature (en particulier plus le réseau de mémoire centré sur l'hippocampe est mature), plus les souvenirs peuvent être stockés efficacement, réduisant ainsi l'accumulation de pression de sommeil homéostatique et conduisant finalement à la transition des siestes au sommeil nocturne monophasique de type adulte.

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Les enfants qui n’aiment pas faire la sieste ont un cerveau plus mature et de meilleures performances cognitives

La capacité de notre cerveau à apprendre et à se souvenir repose principalement sur un réseau de zones cérébrales comprenant l’hippocampe et le néocortex. Parmi eux, l'hippocampe joue un rôle très important dans les activités cognitives telles que la formation précoce de nouveaux souvenirs et la mémorisation des connexions entre différentes choses. En bref, cet organe assure une fonction de stockage à court terme, et les traces de mémoire générées par l'apprentissage y sont temporairement stockées, mais il est facilement perturbé et oublié. À mesure que le cerveau se développe, la connectivité entre les zones corticales réparties dans le cerveau augmente, le rôle de l’hippocampe s’affaiblit progressivement et les souvenirs consolidés dans le néocortex peuvent résister de manière plus stable et plus efficace aux interférences externes.

Un grand nombre d’études animales ont montré que pendant les siestes, les mémoires hippocampiques liées aux événements d’apprentissage sont activées, ce qui signifie que le sommeil peut aider à consolider la mémoire à court terme . Lorsqu'un bébé vient de naître, les différentes zones de son cerveau ne sont pas encore complètement développées et sa capacité à apprendre et à se souvenir n'est pas forte. Il a besoin de plusieurs nuits de sommeil par jour pour consolider continuellement sa mémoire. À mesure que le cerveau continue de se développer et de mûrir, les connexions entre les zones néocorticales du cerveau continuent de se renforcer. Les souvenirs à court terme initialement formés dans l'hippocampe seront consolidés dans le néocortex, qui pourra lutter plus efficacement contre l'oubli, et notre capacité à apprendre et à se souvenir s'améliorera progressivement.

Lors d'un test cognitif mené auprès d'enfants du même âge, les chercheurs ont découvert que les enfants qui faisaient moins de siestes se souvenaient plus longtemps des séquences de nombres entendues et avaient un vocabulaire plus étendu que les enfants qui faisaient des siestes plus fréquentes. Les résultats expérimentaux montrent que les enfants qui ne font pas fréquemment de siestes ont des capacités cognitives plus fortes et de meilleures performances de mémoire .

Afin de fournir une explication raisonnable aux résultats des expériences de tests cognitifs ci-dessus, les chercheurs ont utilisé la taille du volume de la sous-région hippocampique (une zone de l'hippocampe qui présente des changements de volume significativement différents à différents stades du développement cérébral) comme indicateur pour explorer davantage la relation entre l'hippocampe, qui joue un rôle important dans la formation et la consolidation précoces de la mémoire, et les performances cognitivo-comportementales des enfants. L’étude a révélé que parmi tous les enfants de 4 à 8 ans étudiés, ceux dont les sous-régions hippocampiques étaient plus petites avaient de meilleures performances de mémoire. Sur cette base, les chercheurs ont déduit que les enfants qui n’aiment pas faire la sieste ont de meilleures performances cognitives, peut-être parce que leur stockage de mémoire est plus efficace, le volume de leurs sous-régions hippocampiques est plus petit et ils n’ont pas besoin de compter sur un sommeil fréquent pour consolider la mémoire à court terme dans l’hippocampe.

Par la suite, les chercheurs ont comparé le volume des sous-régions hippocampiques chez les enfants âgés de 4 à 6 ans qui faisaient habituellement des siestes et ceux qui n'en faisaient pas, et ont constaté que par rapport aux enfants qui faisaient habituellement des siestes, les sous-régions hippocampiques des enfants qui n'en faisaient pas étaient plus petites et leurs performances cognitives correspondantes étaient meilleures .

En combinant tous les résultats expérimentaux ci-dessus, on peut conclure que les habitudes de sieste sont liées au degré de maturité du cerveau. Les enfants dont le cerveau est plus mature ont des connexions plus fortes entre les cortex distribués, peuvent stocker les souvenirs plus efficacement et la fonction de l'hippocampe est affaiblie, réduisant ainsi l'accumulation de pression de sommeil homéostatique dans le corps. Il n’est donc pas nécessaire de faire des siestes fréquentes pour consolider les souvenirs et soulager la pression du sommeil homéostatique.

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Une meilleure compréhension des transitions et des changements dans les habitudes de sieste pourrait contribuer à accroître nos connaissances sur la santé des enfants. Les preuves scientifiques montrent que les transitions entre les siestes sont le produit du développement du cerveau et varient considérablement d’un enfant à l’autre. Les parents doivent comprendre que les transitions entre les habitudes de sieste ne peuvent pas être déterminées uniquement par l’âge, mais doivent être jugées en fonction des performances comportementales quotidiennes de l’enfant. Chez les enfants habitués à faire des siestes, les dommages à la mémoire causés par le fait de ne pas en faire sont bien plus importants que chez les enfants qui n’aiment pas faire de sieste. Par conséquent, si vous constatez que votre enfant n’aime pas faire la sieste, vous n’avez pas à vous inquiéter outre mesure ; si votre enfant a l'habitude de faire une sieste tous les jours, vous devez le soutenir pleinement et lui fournir les conditions pour faire une sieste .