01/09/2022 A quoi correspondent les mouvements oculaires rapides

 Toi dont la large main cache les précipices
Asomnambule errant au bord des édifices
Ô Satan, prends pitié de ma longue misère ! CB

Beaucoup de choses restent ignorées concernant les relations qui chez de nombreux sujets s’établissent entre les mouvements du corps durant le sommeil et le contenu des rêves. C’est notamment le cas concernant ce que l’on nomme les mouvements oculaires rapides ou REM, rapid eye movements, survenant pendant la phase du sommeil dit  sommeil paradoxal . Correspondent-ils à des états de conscience virtuels dont le sujet au réveil perd le souvenir, ou tiennent-ils à d’autres causes non encore élucidées.

Le point intéressant est que ces REM s’observent chez tous les mammifères, la plupart des oiseaux et certains serpents.

Les expériences relatées dans le document référencé ci-dessous semblent montrer que chez la souris les REM sont identiques, que l’animal rêve ou qu’il explore son environnement en état de veille active. Est-ce à dire que la souris rêve lorsqu’elle est éveillée ?

Note

Rappelons que le sommeil paradoxal correspond (wikipedia) au nom de sommeil REM. Il fait suite au sommeil lent (« sommeil à ondes lentes » désignant les stades 3 et 4), et constitue le cinquième et dernier stade d’un cycle du sommeil. Une « nuit » comprend de trois à six cycles successifs d’une durée chacun de 90 à 120 minutes. Chez une personne normale, la durée du sommeil paradoxal occupe environ 25 % de la durée d’une nuit, et s’accroît à chaque cycle jusqu’au réveil1.

C’est la phase du sommeil au cours de laquelle les rêves dont on se souvient se produisent.

Il se caractérise par des mouvements oculaires rapides, d’où le nom anglais Rapid Eye Movement, une atonie musculaire, une respiration et un rythme cardiaque irréguliers, une température corporelle déréglée. On observe une dilatation des organes pelviens et une érection qui, chez le mâle, peut être suivie d’éjaculations. L’activité électrique du cerveau est proche de celle de l’éveil, comme le montre le tracé électroencéphalographique.

On l’observe non seulement chez l’être humain mais aussi chez la majorité des mammifères placentaires, chez les oiseaux et chez certains reptiles (lézards2). Son déclenchement peut être observé par le placement d’électrodes au niveau du pont, du corps géniculé et du cortex visuel (parfois appelé cortex occipital).

Le sommeil paradoxal est déclenché par l’horloge ultradienne, située dans le pont et le bulbe, qui dirige trois sous-systèmes :

  1. Celui responsable d’une activation du cortex cérébral qui ressemble à l’éveil. Cependant certains neurotransmetteurs comme la sérotonine, la noradrénaline, l’histamine et la dopamine ne sont pas libérés. Tandis que l’hippocampe, qui joue un rôle dans la mémorisation, est plus excité que pendant l’éveil. C’est lui qui semble être responsable des images des rêves et aussi de la programmation du cortex;
  2. Celui responsable des mouvements oculaires (d’où le nom anglais du sommeil paradoxal : Rapid Eye Movement Sleep ou REM, « (partie du sommeil) où les yeux bougent rapidement »), d’après Michel Jouvet pas liés aux rêves mais à la programmation du cerveau
  3. Et le système capable de bloquer au niveau de la moelle épinière l’activité des nerfs responsable de l’atonie musculaire3. Durant le sommeil paradoxal, le tractus olfactif est inhibé (le corps ne réagit plus aux odeurs), mais le nerf trijumeau reste actif (une irritation par exemple due à un excès de CO2 peut induire un réveil4).

Pendant le sommeil paradoxal, le corps suspend les fonctions ordinaires d’homéostasie, et le tronc cérébral paralyse l’organisme, ce qui empêche le sujet de se lever pour « vivre ses rêves ». La fréquence cardiaque et la fréquence respiratoire deviennent irrégulières, et la température corporelle devient plus sensible au milieu de l’organisme5.

A cognitive process occurring during sleep is revealed by rapid eye movements

Science 25 Aug 2022
Vol 377, Issue 6609,pp. 999-1004

DOI: 10.1126/science.abp8852

The meaning of rapid eye movement

Sleep includes phases characterized by rapid eye movement (REM) that were known to be associated with dreaming. But are these eye movements related to the contents of consciousness in that sleep state? Senzai and Scanziani recorded head direction cells in the anterior dorsal nucleus of the thalamus in mice during wake and sleep (see the Perspective by De Zeeuw and Canto). The direction and amplitude of rapid eye movements encoded the direction and amplitude of the heading of mice in their virtual environment during REM sleep. It was possible to predict the actual heading in the real and virtual world of the mice during wake and REM sleep, respectively, using saccadic eye movements. —

Abstract

Since the discovery of rapid eye movement (REM) sleep, the nature of the eye movements that characterize this sleep phase has remained elusive. Do they reveal gaze shifts (changement regard) in the virtual environment of dreams or simply reflect random brainstem activity? Tronc cérébral We harnessed the head direction (HD) system of the mouse thalamus, a neuronal population whose activity reports, in awake mice, their actual HD as they explore their environment and, in sleeping mice, their virtual HD. We discovered that the direction and amplitude of rapid eye movements during REM sleep reveal the direction and amplitude of the ongoing changes in virtual HD. Thus, rapid eye movements disclose gaze shifts in the virtual world of REM sleep, thereby providing a window into the cognitive processes of the sleeping brain.

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