Pourquoi rêve-t-on ? II. Ce que la science sait du sommeil et des rêves

Deuxième volet de la chronique Pourquoi rêve-t-on ? Après le premier volet, consacré à l’histoire des rêves, voici ce que la science sait aujourd’hui de nos nuits.

Le sommeil et ses cycles

Le sommeil ne se vit pas d’un seul bloc. Une nuit se compose de 3 à 6 cycles d’environ 90 minutes, qui s’enchaînent sans réveil complet.

Après l’endormissement, chacun traverse le sommeil lent léger, le sommeil lent profond, puis le sommeil paradoxal, avant de repartir vers le sommeil léger pour un nouveau cycle.

Au fil de la nuit, la part de chaque phase change. Le sommeil profond domine les premières heures, puis se fait rare. Le sommeil paradoxal, lui, s’allonge heure après heure, d’une dizaine de minutes au début jusqu’à 45 minutes et plus au petit matin. C’est pourquoi les rêves les plus longs, et ceux dont on se souvient le mieux, surviennent plutôt en fin de nuit.

Cet ordre n’est pas dû au hasard. Plus on reste éveillé, plus le besoin de dormir grandit. Au coucher, il est à son maximum, ce qui explique que le sommeil profond, le plus réparateur, vienne en premier. Il diminue ensuite peu à peu au fil de la nuit. Quant à savoir pourquoi un cycle dure environ 90 minutes, cela reste pour l’instant en partie inconnu.

L’horloge biologique

En plus du besoin de dormir, notre sommeil suit une horloge biologique, qui produit ce qu’on appelle le rythme circadien, du latin circa diem, « environ un jour ». Réglée par une petite zone du cerveau, elle décide du moment où l’on a sommeil, de la température du corps et de certaines hormones. Elle favorise le sommeil paradoxal en fin de nuit, puis prépare le réveil en réchauffant le corps et en libérant une hormone d’éveil, le cortisol.

Cette horloge a besoin de repères pour rester à l’heure. La lumière du matin lui indique que la journée commence, tandis qu’une lumière forte le soir lui fait croire que c’est encore le jour et retarde l’endormissement. La régularité compte aussi. Se lever et se coucher à peu près aux mêmes heures, week-end compris, l’aide à rester stable. À l’inverse, un grand décalage le week-end lui impose un petit voyage dans le temps, que les chercheurs appellent le décalage horaire social. Les repas, eux, servent surtout de repère à d’autres horloges du corps, comme celles des organes de la digestion.

Elle n’est pas réglée de la même façon pour tous. Certains sont du matin, d’autres du soir, et le besoin de sommeil varie, la plupart des adultes ayant besoin de sept à neuf heures, certains un peu moins, d’autres un peu plus. Il n’existe pas un modèle unique de sommeil, et apprendre à reconnaître le sien est déjà une façon de s’écouter.

Chaque phase a son rôle.

1. L’endormissement ne dure que quelques minutes. C’est une transition pendant laquelle le cerveau se détache de l’éveil et la température du corps baisse. On se réveille encore facilement, et des images fugaces peuvent apparaître devant les yeux fermés.

2. Le sommeil lent léger occupe environ la moitié de la nuit. Il stabilise le sommeil, et c’est là que commence la mise en mémoire de la journée.

3. Le sommeil lent profond représente environ un cinquième de la nuit, soit une à deux heures sur une nuit de huit heures. C’est le plus réparateur. Le corps récupère, l’hormone de croissance répare les tissus, et ce que l’on a appris se grave dans la mémoire durable. Il est difficile d’en être tiré, et l’on se sent alors désorienté.

4. Le sommeil paradoxal occupe entre un cinquième et un quart de la nuit. Il jouerait un rôle dans la régulation des émotions et dans certaines formes de mémoire, mais son rôle exact reste en partie une question ouverte.

Avec l’âge, ces proportions changent. Le sommeil profond et le sommeil paradoxal diminuent, et le sommeil devient plus léger.

Le sommeil paradoxal mérite qu’on s’y arrête, car c’est pendant cette phase que surviennent les rêves les plus vifs. Il a été découvert en 1953 par Aserinsky et Kleitman, puis nommé ainsi par Michel Jouvet en 1959. Pendant cette phase, le cerveau est très actif, proche de l’éveil, alors que le corps, lui, est relâché et immobilisé. D’où son nom, paradoxal, puisque le cerveau semble éveillé dans un corps profondément endormi. Seuls les muscles de la respiration et ceux des yeux continuent de bouger. C’est cette immobilité du corps qui nous empêche de faire réellement les gestes de nos rêves. On se réveille d’ailleurs souvent pendant cette phase ou juste après, ce qui explique qu’un rêve soit encore là au réveil.

Cette immobilité vient d’un véritable verrou. Une petite zone à la base du cerveau bloque les commandes envoyées aux muscles, si bien que les gestes imaginés en rêve ne parviennent pas jusqu’au corps. On en a compris le rôle protecteur en observant ce qui se passe quand il ne fonctionne plus. Dans les années 1960, Michel Jouvet a montré que des chats privés de ce verrou se levaient pendant leur sommeil et chassaient une proie invisible. Chez l’humain, certaines personnes atteintes d’un trouble de ce verrou se débattent ou donnent des coups pendant leurs rêves. De petites secousses restent possibles, mais les grands mouvements de la nuit, comme se retourner, se font surtout dans les autres phases du sommeil.

Il arrive que ce verrou ne se lève pas tout de suite au réveil, ou qu’il s’installe avant que l’on soit tout à fait endormi. On est alors conscient, les yeux ouverts, mais incapable de bouger pendant quelques secondes, parfois plus longtemps. Beaucoup de personnes décrivent en même temps une sensation de présence dans la pièce ou de poids sur la poitrine. C’est la paralysie du sommeil. Impressionnante, elle est sans danger, et une part importante de la population la vit au moins une fois, surtout en cas de manque de sommeil ou de stress.

On pense souvent que le somnambule, lui aussi, est en train de vivre son rêve. Ce n’est pas tout à fait le cas. Le somnambulisme ne survient pas pendant le sommeil paradoxal, mais pendant le sommeil profond, le plus souvent en début de nuit. Le cerveau s’y réveille seulement en partie. Les zones qui gèrent le mouvement et les gestes appris s’activent, tandis que celles du jugement et de la mémoire tournent au ralenti. La personne peut alors se lever, s’habiller, et dans de rares cas aller jusqu’à préparer à manger, car ces gestes répétés des milliers de fois sont devenus des automatismes, un peu comme lorsqu’on refait un trajet quotidien sans y penser. Elle agit en pilote automatique, les yeux ouverts, et n’en garde aucun souvenir au réveil. Certains somnambules rapportent ensuite quelques images, souvent une menace à fuir, mais il ne s’agit pas des rêves du sommeil paradoxal. Fréquent chez l’enfant, le somnambulisme devient plus rare à l’âge adulte, et le manque de sommeil ou le stress peuvent le favoriser.

Les rêves

Ce que le corps nous apprend des rêves

Nous rêvons tous, ou presque. Depuis les années 1950, des volontaires sont réveillés en laboratoire à différents moments de la nuit. Pendant le sommeil paradoxal, ils racontent un rêve dans huit cas sur dix environ, et dans les autres phases, encore une fois sur deux, voire plus. Même les personnes qui affirment ne jamais rêver en racontent quand on les réveille au bon moment, simplement moins souvent. En 2015, l’équipe d’Isabelle Arnulf, à la Pitié-Salpêtrière, l’a confirmé de façon frappante. Elle a observé des personnes atteintes d’un trouble du verrou, parfois lié à la maladie de Parkinson, qui bougent et parlent souvent en dormant. Celles qui disaient ne jamais rêver jouaient la nuit des scènes de rêve. Ce n’est donc pas le rêve qui leur manque, mais son souvenir. Seules de rares personnes cessent vraiment de rêver, après une lésion de certaines zones du cerveau.

Car pour se souvenir d’un rêve, il faut se réveiller pendant ou juste après, le temps que la mémoire l’enregistre. Les travaux de Perrine Ruby, à Lyon, l’ont montré en 2013 et 2014. Les personnes qui se souviennent souvent de leurs rêves passent environ deux fois plus de temps éveillées pendant la nuit, le plus souvent sans s’en rendre compte. Ces courts réveils suffisent à garder une trace. L’attention que l’on porte à ses rêves joue aussi, puisque plus on s’y intéresse, plus on s’en souvient.

Ces rêves ne se limitent pas au sommeil paradoxal. Dès 1962, le psychologue David Foulkes a montré qu’on rêve aussi pendant le sommeil lent. Ces rêves-là sont plus courts, moins imagés, plus proches d’une pensée que d’une histoire, et ils s’oublient plus facilement.

Le sommeil paradoxal semble pourtant tenir une place à part. Après une nuit trop courte, le cerveau le rattrape. La nuit suivante, il arrive plus vite, dure plus longtemps, et les rêves sont souvent plus intenses. Les chercheurs parlent d’effet rebond. Ce besoin de compenser laisse penser qu’il remplit une fonction importante, même si on ne la connaît pas encore entièrement.

Le monde extérieur, lui, ne disparaît pas tout à fait pendant le sommeil. En 1958, les chercheurs William Dement et Edward Wolpert ont aspergé d’un peu d’eau froide des volontaires endormis. À leur réveil, ceux-ci racontaient plus souvent avoir rêvé d’une cascade, d’un toit qui fuit, ou même qu’on les arrosait. Un bruit, le froid ou une position inconfortable peuvent ainsi se glisser dans une scène, souvent transformés. Au XIXe siècle déjà, Alfred Maury, celui-là même qui avait identifié l’auteur du livre d’Hervey de Saint-Denys, racontait avoir rêvé de sa propre exécution au moment où le montant de son lit lui tombait sur la nuque.

Le rêve mobilise aussi notre façon de communiquer. L’équipe d’Isabelle Arnulf a enregistré 232 personnes qui parlent en dormant, pour la plupart atteintes de troubles du sommeil. Leurs phrases sont grammaticalement correctes, et dans la grande majorité des cas, elles s’adressent à quelqu’un et marquent une pause, comme pour laisser répondre. Le cerveau semble ainsi simuler une vraie conversation avec un interlocuteur invisible. Ces échanges sont souvent tendus, parfois agressifs, et le mot le plus fréquent est « non », quatre à cinq fois plus présent qu’en journée. Les chercheurs y voient la trace de conflits rejoués pendant la nuit, sans pouvoir encore l’expliquer avec certitude.

Ce que contiennent nos rêves

Contrairement à ce que l’on imagine, la plupart des rêves sont ordinaires. En observant des personnes qui jouent leurs rêves, l’équipe d’Isabelle Arnulf a surtout vu des activités du quotidien, travailler, marcher, discuter. Les banques de rêves, ces milliers de récits recueillis et analysés pendant des décennies, le confirment. La plupart des rêves sont réalistes et liés aux derniers jours. Ils recombinent ce que nous avons vécu, sans le rejouer à l’identique.

Certains, pourtant, nous laissent perplexes au réveil. Pendant le sommeil paradoxal, la partie avant du cerveau, siège de la logique et de l’esprit critique, tourne au ralenti, tandis que les zones des émotions et des images sont très actives. Le rêve suit alors une logique émotionnelle plutôt que rationnelle, et l’on accepte sans s’étonner qu’une maison devienne une forêt, ou qu’un inconnu porte le visage d’un ami.

Ces émotions sont d’ailleurs plus souvent difficiles qu’agréables. La peur, l’inquiétude ou la colère dominent dans les rêves, et ce chez tout le monde. L’amygdale, la zone du cerveau liée à la peur, est particulièrement active pendant le sommeil paradoxal. Isabelle Arnulf compare le sommeil à une remise à zéro de notre compteur émotionnel, ce qui expliquerait que le manque de sommeil nous rende plus irritables.

D’autres expériences marquantes

La recherche sur les rêves ne s’arrête pas là. Voici quelques travaux parmi les plus marquants.

– En 1975, en Angleterre, Keith Hearne enregistre pour la première fois les signaux qu’un rêveur lucide envoie avec ses yeux, et prouve ainsi que l’on peut savoir que l’on rêve. Stephen LaBerge le confirme aux États-Unis au début des années 1980.

– En 2013, au Japon, l’équipe de Yukiyasu Kamitani parvient à deviner en partie le contenu des images de l’endormissement, à partir de l’activité du cerveau.

– En 2017, aux États-Unis, Francesca Siclari et Giulio Tononi repèrent à l’arrière du cerveau une zone dont l’activité permet de prédire si une personne rêve, en sommeil paradoxal comme en sommeil lent.

– En 2020, aux États-Unis, l’équipe d’Adam Haar Horowitz oriente le contenu des rêves en répétant un thème au moment de l’endormissement, ce qui favorise ensuite la créativité. C’est une version moderne de l’incubation.

– En 2021, plusieurs équipes, dont des chercheurs parisiens parmi lesquels Isabelle Arnulf, échangent en direct avec des rêveurs lucides, qui répondent à des questions simples, comme des calculs, par des mouvements des yeux ou du visage.

Nous savons désormais comment se déroulent nos nuits et ce que contiennent nos rêves. Reste la question qui donne son titre à cette chronique. Pourquoi rêvons-nous ? Ce sera l’objet du prochain volet, où nous démêlerons aussi le vrai du faux parmi les nombreuses idées reçues sur le rêve.

---

Sources

Pour aller plus loin

— Aserinsky, E. et Kleitman, N., Science, 1953.

— Dement, W. et Wolpert, E., Journal of Experimental Psychology, 1958.

— Foulkes, D., Journal of Abnormal and Social Psychology, 1962.

— Eichenlaub, J.-B., Ruby, P. et al., Neuropsychopharmacology, 2014.

— Herlin, B., Arnulf, I. et al., « Evidence that non-dreamers do dream », Journal of Sleep Research, 2015.

— Arnulf, I. et al., « What does the sleeping brain say? », Sleep, 2017.

— Domhoff, G. W., The Scientific Study of Dreams, American Psychological Association, 2003.

— Horikawa, T., Kamitani, Y. et al., Science, 2013.

— Siclari, F., Tononi, G. et al., Nature Neuroscience, 2017.

— Haar Horowitz, A. et al., Consciousness and Cognition, 2020.

— Konkoly, K. et al., Current Biology, 2021.