Pendant le sommeil paradoxal le cerveau se met à l’écoute du corps

Vous faites partie de ces personnes qui continueraient à dormir même si une bombe explosait juste à côté? Des scientifiques des universités de Lausanne et de Genève apportent un début d'explication à ce phénomène. Dans une étude publiée dans Current Biology le 3 août 2026, l’équipe dirigée par Marzia De Lucia du Département des neurosciences cliniques du CHUV et maître d’enseignement et de recherche à la Faculté de biologie et de médecine (FBM) de l’Université de Lausanne, en collaboration avec Sophie Schwartz, professeure à l’Université de Genève, montre comment le cerveau réorganise progressivement sa manière de traiter les informations sensorielles lorsqu'il bascule de l'éveil au sommeil paradoxal.

Déconnecter sans débrancher

Bombardé en permanence de stimuli provenant à la fois de notre environnement et de l’intérieur de notre propre corps, le cerveau est un véritable maître de l’intégration de signaux. Ce qui reste une énigme pour les neuroscientifiques, ce sont les mécanismes précis qui lui permettent de trier, hiérarchiser et combiner toutes ces informations. Plus mystérieuse encore, la manière dont ce processus évolue lorsque nous passons d’un état de conscience à un autre, par exemple de l’éveil au sommeil.

«Le sommeil paradoxal, ou sommeil REM, se prête bien à l’étude de cette question, explique Jacinthe Cataldi, l’une des premières auteures de l’étude. Même si son activité électrique présente certaines similitudes avec celle du cerveau éveillé, cet état se caractérise par une profonde déconnexion du monde extérieur.» Cette déconnexion se traduit par une réactivité diminuée aux stimulations externes: les informations sensorielles provenant de l'environnement atteignent plus difficilement le cerveau, qui continue pourtant de traiter d’autres types de signaux.

Une transition graduelle

Le sommeil paradoxal n'est toutefois pas un état uniforme. Il alterne en permanence entre deux phases: le REM tonique et le REM phasique. C'est durant cette seconde phase qu'apparaissent les mouvements rapides des yeux qui ont donné son nom (rapid eye movement, REM) à ce stade du sommeil. Le REM phasique se caractérise aussi par de brèves contractions musculaires et des rythmes cardiaque et respiratoire plus variables.

Ces deux phases diffèrent aussi par leur degré de déconnexion sensorielle: la sensibilité aux stimuli externes diminue progressivement entre l’éveil, le REM tonique et le REM phasique, où elle atteint son niveau le plus faible. «Nous avons mis à profit cette transition graduelle connue pour comparer la réponse neuronale aux signaux auditifs avec la réponse aux signaux internes, en l’occurrence les battements du cœur», détaille Andria Pelentritou, co-première auteure.

Les neuroscientifiques ont enregistré l’activité cérébrale de 25 bénévoles pendant deux nuits à l’aide d’un électroencéphalogramme (EEG). Elles ont comparé les potentiels électriques suscités par des stimulations auditives à ceux déclenchés par les battements du cœur pendant les différentes phases du sommeil, aboutissant à une découverte: à mesure que la réponse neuronale aux sons provenant de l'environnement s'atténue, le traitement des signaux cardiaques, lui, se renforce. «Il ne s’agit pas d’une suppression globale des stimuli. Le cerveau tourne plutôt son écoute vers l’intérieur», résume Marzia De Lucia, dernière auteure de l'étude.

Indice sons-cœur

Les scientifiques ont ensuite calculé un indice permettant de quantifier l'équilibre entre les réponses cérébrales aux sons de l'environnement et celles associées aux battements cardiaques. Cet indice indique si le cerveau est davantage «tourné» vers le monde extérieur ou vers son propre organisme. «Cet audio-cardio index pourrait servir de marqueur pour identifier des états de conscience altérés, notamment dans des situations où la personne ne peut pas répondre de manière comportementale, comme le coma ou l’état de conscience minimale», estime Marzia De Lucia.

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