Les mécanismes de l'activité onirique

Lorsque Michel Jouvet découvre cette phase du sommeil paradoxal et la qualifie de troisième état de fonctionnement du cerveau, il travaille sur les mécanismes cérébraux impliqués dans son fonctionnement et donc sur l'apparition des songes. Existe-t-il un centre des rêves ?

Des travaux par tâtonnements

Dès 1959, Michel Jouvet et son équipe de l'université de Lyon cherche à localiser l'endroit du cerveau responsable de ce sommeil à rêves. Ils effectuent leurs recherches sur des chats car ces mammifères présentent un sommeil presque similaire à celui de l'homme. Les scientifiques procèdent à différentes ablations de parties du cerveau pour délimiter la zone du rêve. C'est technique est la méthode de le Gallois.

Dès le départ, Michel Jouvet s'est focalisé sur une partie du cerveau appelé le tronc cérébral car il a su rapidement que le cortex n'était pas responsable de l'activité onirique. En procédant à plusieurs sections de structures nerveuses dans ce tronc, il observe qu'une partie, le pont, structure nerveuse située dans la nuque, était suffisante pour déclencher le sommeil paradoxal. Tout le reste ne présente apparemment aucune fonction. Fallait-il encore découvrir les cellules nerveuses du pont impliquées dans ce mécanismes et la méthode de sections était quasi impossible dans une si petite structure nerveuse dont la taille n'excède pas 4 millimètres de long sur 2 mm de large chez le chat.

	Coupe sagittale d'un cerveau de chat, modèle de choix pour l'étude du sommeil paradoxal, montrant un schéma simplifié de certaines structures impliquées dans le contrôle du sommeil paradoxal. Photo © Adapté de Appleton & Lange, Kandel, Schwartz, Jessell, Principles of Neural Science

Un soutien pharmacologique

Une lueur d'espoir va naître grâce à une étude menée par des scientifiques japonais. En injectant des molécules fluorescentes pour localiser une protéine dans le tronc cérébral et plus précisément dans le pont du chat, ils y observent une tache noire correspondant à une accumulation d'enzymes, les monoamines oxydases. Ces protéines se situent dans des noyaux, amas de cellules nerveuses : le complexe coeruléen. La présence de ces molécules chimiques relancent les recherches de Jouvet et de son équipe qui ne travaillent que sur cette structure et sur l'hypothèse que le rêve soit déclenché et contrôlé par tout un système d'activation et d'inhibition des neurones par des neurotransmetteurs, protéines responsables de la transmission nerveuse. Les enzymes décelées laissent suggérer que la famille des amines (par exemple, la sérotonine) serait ces médiateurs chimiques.

Sans entrer dans des détails neurophysiologiques lourds et indigestes, les scientifiques de l'université de Lyon ont contribué à mettre au jour les responsabilités de ce complexe coeruléen dans l'inactivation des neurones moteurs ou motoneurones, présents dan le moelle épinière et responsables de la stimulation musculaire. Cette inhibition explique donc un des critères du sommeil paradoxal : l'atonie musculaire.
En étudiant ce phénomène, Michel Jouvet observe un tracé particulier sur l'EEG dans cette région du cerveau : les PGO, pointes ponto-géniculo-occipitales. Ces ondes sont caractéristiques de l'activité onirique.