Ce bon article non scientifique couvre certains des avantages habituels (repos / régénération).

L'un des documents de recherche qu'ils ont mentionnés (liés au communiqué de presse) était Conservation du sommeil: aperçus des systèmes modèles non-mammifères par John E. Zimmerman, Ph.D .; Trends Neurosci. 2008 juillet; 31 (7): 371–376. Publié en ligne le 5 juin 2008 doi: 10.1016 / j.tins.2008.05.001; NIHMSID: NIHMS230885 . Pour citer le communiqué de presse:

Parce que le temps du léthargus coïncide avec un moment du cycle de vie des vers ronds où des changements synaptiques se produisent dans le système nerveux, ils proposent que le sommeil est un état nécessaire à la plasticité du système nerveux. En d'autres termes, pour que le système nerveux se développe et change, il doit y avoir un temps d'arrêt du comportement actif. D'autres chercheurs de Penn ont montré que, chez les mammifères, des changements synaptiques se produisent pendant le sommeil et que la privation de sommeil entraîne une perturbation de ces changements synaptiques.

J'ai trouvé cet article de Benington et Heller qui développe la théorie du sommeil mentionnée précédemment comme mécanisme de renouvellement du métabolisme. Ils émettent l'hypothèse que le sommeil est nécessaire pour reconstituer les réserves de glycogène (principalement dans les astrocytes) dans le cerveau. Ces réserves sont normalement utilisées pour compléter la glycémie en raison des besoins énergétiques élevés du cerveau.

Il est suggéré que cela peut également entraîner la manifestation d'une sensation de somnolence suite à l'épuisement des réserves de glycogène dans de petites zones spécifiques du cerveau. Un épuisement bref et localisé des réserves de glycogène signifie que les cellules fonctionnent avec moins d'énergie que ce avec quoi elles doivent normalement travailler. Cela provoque une augmentation de la synthèse de l'adénosine à partir de la dégradation de l'AMP. L'article soutient que les niveaux accrus d'adénosine sont détectés par les récepteurs de l'adénosine qui déclenchent ou augmentent ensuite (comme on le voit sur les échographies EEG) la sensation de besoin de sommeil:

Dans le sommeil NREM (ce qui peut étayer la théorie car le sommeil NREM représente 80% du sommeil et est le plus physiologiquement différent du réveil), ce glycogène est le plus efficacement remplacé. Pendant le sommeil NREM, la libération de neurotransmetteurs induisant la glycogénolyse est réduite, ce qui permet à la glycogène-synthase de prédominer et de restaurer les niveaux de glycogène. Cependant, ces mêmes neurotransmetteurs jouent un rôle clé dans le traitement des stimuli sensoriels (en dépolarisant toniquement les neurones dans le cortex sensoriel). Par conséquent, la reconstitution du glycogène sera toujours associée à une réponse (fortement) réduite aux stimuli .

Cela conduit finalement à répondre à la question de savoir pourquoi le sommeil a un avantage évolutif, ce que je vais citer textuellement pour maintenir l'élan des auteurs:

La reconstitution du glycogène pendant le réveil serait inadaptée car elle altérerait la capacité de l'organisme à traiter et répondre aux stimuli sensoriels. Le sommeil a donc évolué comme un état dans lequel les animaux se retirent dans un environnement sûr, le comportement est supprimé et les réserves de glycogène sont reconstituées .

D'après ce que j'ai appris, il existe deux théories pour répondre à cette question:

1. Restauration - le corps a besoin de se reposer pour renouveler son métabolisme (si un animal est actif 24h / 24 et 7j / 7, il consommera constamment beaucoup d'énergie et de métabolisme). Il a été démontré que les souris qui sont restées un certain temps sans dormir ont un système immunitaire affaibli.

2. Préservation - le sommeil est supposé conférer un avantage de survie. La nuit est une période dangereuse, donc le sommeil "force" un animal à se coucher pendant quelques heures.

Pourquoi le sommeil persiste est assez facile, pourquoi il est nécessaire est une inconnue.

Le sommeil semble être nécessaire dans tout organisme doté d'un cerveau, c'est-à-dire n'importe quel type de concentration de neurones. C'est à ce moment-là que l'on a nié que les organismes meurent. Donc, tout ce qui doit arriver, c'est que les avantages d'un cerveau l'emportent sur le coût du sommeil.

La durée du sommeil nécessaire est en corrélation avec la taille du cerveau, au moins la partie REM du sommeil est en corrélation avec les taux métaboliques. Maintenant, cela peut être apparemment confondu dans des cerveaux complexes plus grands (oiseaux et mammifères en particulier) lorsque les organismes commencent à plier le cerveau pour augmenter la densité des neurones sans augmenter la taille globale. Dans ce cas, ces organismes augmentent la "taille" du cerveau sans agrandir le cerveau, en augmentant la densité. Pire que certains organismes «dorment» pendant de longues périodes, mais seule une courte partie de ce temps implique l'activité neuronale associée au sommeil (comme le sommeil paradoxal), dorment chez plus d ' animaux complexes (ceux avec de très gros cerveaux complexes) contient de nombreuses fonctions.

Dans les organismes avec de minuscules cerveaux et des métabolismes lents (c'est-à-dire les premières choses avec des cerveaux), le sommeil ne prend pas très longtemps, donc le coût est minime, les avantages d'un cerveau (et donc d'apprendre) peuvent être élevés. Plus tard, à mesure que le cerveau grossit, le coût augmente, mais il en va de même pour l'avantage, s'il était possible qu'un cerveau soit conservé sans avoir besoin de dormir, il aurait dû être sélectionné à ce stade. Donc, selon toute vraisemblance, le besoin de sommeil est quelque chose de fondamental dans le fonctionnement des neurones et ne peut pas être changé sans perturber sérieusement leur fonction. Il n'est pas rare que des choses défavorables soient bloquées dans l'évolution de cette manière, le coût pour les changer (dans ce cas, la perte de la fonction cérébrale) est beaucoup plus élevé que le coût du sommeil, donc la sélection le maintient.

À présent, la complexité du sommeil a du sens, si vous avez déjà cette période d'indisponibilité requise, il est logique d'évoluer sur tout ce qui serait mieux fait pendant ledit temps. Mieux vaut utiliser les déclencheurs et le temps pour les activités de temps d'arrêt existantes pour tous les autres qui sont ajoutés, puis ont encore plus de temps d'arrêt. Nous avons donc maintenant une multitude de facteurs de confusion qui brouillent les études et rendent difficile de dire quelles parties sont essentielles.

Nous ne savons pas pourquoi le sommeil est nécessaire , il y a beaucoup d'idées mais pas beaucoup de preuves. Compte tenu de la complexité du sommeil, ce n'est pas surprenant, il n'est pas facile de déterminer quelles fonctions sont fondamentales. Il y a un courant qui penche vers la nécessité d'éliminer les métabolites qui perturbent la fonction neurale, il semble que ce processus soit très perturbateur pour le cerveau si le cerveau est éveillé, au point de simplement arrêter l'activité cérébrale ( mouvement en particulier) est beaucoup plus sûr pour l’organisme. Mais comme pour toutes les recherches, c'est très préliminaire et le sommeil est mal compris, donc l'acceptation est et devrait être très provisoire.