Sommeil paradoxal : définition, rôle et lien avec les rêves

En 1953, Eugene Aserinsky et Nathaniel Kleitman, à l’université de Chicago, relient pour la première fois les mouvements rapides des yeux sous les paupières au rêve.

Le sommeil paradoxal, que l’on appelle aussi sommeil REM, est la phase de la nuit où le cerveau fonctionne presque comme à l’éveil alors que le corps reste quasi inerte. C’est la phase où se produisent les rêves dont on se souvient le plus souvent, même si l’on rêve aussi en sommeil lent. Chez l’adulte, elle occupe environ un quart de la nuit, revient à la fin de chaque cycle de sommeil et s’allonge d’un cycle à l’autre, si bien qu’elle domine surtout les dernières heures.

Pourquoi « paradoxal », et que veut dire « REM » ?

Le mot décrit un contraste. Sur un électro-encéphalogramme (EEG), l’enregistrement de l’activité électrique du cerveau par des électrodes posées sur le crâne, cette phase montre des ondes rapides et de faible amplitude, très proches de celles d’une personne éveillée. Or la personne dort, et ses muscles sont presque inertes. Le chercheur français Michel Jouvet a proposé le terme « sommeil paradoxal » en 1959, après avoir observé cette phase chez le chat.

Le sigle REM vient de l’anglais rapid eye movement, « mouvement rapide des yeux ». Sous les paupières closes, les yeux se mettent à bouger par saccades. L’équipe de Chicago, où travaillait aussi William Dement, a publié ses observations en 1953. Les deux noms désignent donc la même phase, l’un pour ce que fait le cerveau, l’autre pour ce que font les yeux. La phase qui la précède dans le cycle s’appelle le sommeil lent, ou non-REM, parce que ses ondes cérébrales sont lentes et amples.

Un corps immobile, un cerveau très actif

Si vous pouviez observer quelqu’un dans cette phase, vous verriez un corps détendu comme jamais et, sous les paupières, des yeux qui vont et viennent. Les muscles ont perdu presque tout leur tonus, ce que l’on appelle l’atonie musculaire. Le cœur et la respiration deviennent irréguliers, et la température du corps se règle moins bien qu’à l’ordinaire, comme si l’organisme mettait en pause une partie de sa régulation. Cette immobilité est commandée depuis le tronc cérébral, la base du cerveau qui se prolonge par la moelle épinière, où un système bloque les nerfs qui commandent les muscles.

Les mouvements des yeux viendraient de salves d’activité électrique, les ondes PGO (ponto-géniculo-occipitales), qui partent du tronc cérébral et gagnent la zone de la vision. Ces ondes ont été mesurées directement chez l’animal, notamment le chat. Chez l’humain, on ne les a pas mesurées de la même façon : leur présence est déduite d’effets comparables observés pendant le sommeil paradoxal. Chez l’animal, elles surviennent environ toutes les six secondes pendant une à deux minutes lors du passage vers cette phase.

Dans la tête, rien ne ralentit. Les mesures de consommation d’oxygène et de glucose montrent que le cerveau dépense autant d’énergie qu’à l’éveil, parfois davantage, alors que le sommeil lent en consomme 11 à 40 % de moins. Le sommeil a longtemps passé pour un état inactif, et une revue de Sulaman et ses collègues, publiée en 2023 dans Nature Neuroscience, rappelle qu’il met en jeu de nombreux processus actifs. Selon Scammell et ses collègues, dans Neuron en 2017, le sommeil lent et le sommeil paradoxal reposent sur des circuits de neurones qui s’inhibent mutuellement, ce qui fait basculer le cerveau de l’un à l’autre.

Les messagers chimiques qui font circuler l’information entre les neurones, les neurotransmetteurs, changent eux aussi. Selon la revue de Brown et ses collègues, publiée en 2012 dans Physiological Reviews, l’acétylcholine domine et soutient l’activation rapide du cortex, la couche externe du cerveau. La sérotonine, la noradrénaline et l’histamine, qui entretiennent la vigilance à l’éveil, sont presque absentes. Les mêmes auteurs relèvent une forte activation du système limbique, le réseau de régions qui traitent les émotions, la peur et la mémoire. L’amygdale, petite structure qui déclenche la réaction de peur, y joue sa part. L’hippocampe, centre de la mémoire des événements, serait même plus excité qu’à l’éveil.

Où il se place dans la nuit

Une nuit se compose de trois à six cycles de sommeil de 90 à 120 minutes. Dans chacun, le sommeil lent s’approfondit puis remonte, et un épisode de sommeil paradoxal clôt le cycle. Lors d’une nuit de sept heures, il revient environ quatre fois. Au total, il occupe près de 25 % de la nuit chez l’adulte, un peu moins selon d’autres estimations, autour de 20 %.

La répartition est inégale. Le premier épisode ne dure que quelques minutes, et le dernier peut dépasser une vingtaine de minutes. Si vous vous couchez à 23 h et que votre réveil sonne à 6 h 30, les épisodes les plus longs de votre nuit se trouvent tout à la fin, juste avant que vous ouvriez les yeux.

Les montres et les applications de sommeil affichent aussi une durée de sommeil paradoxal. La mesure directe se fait en laboratoire par polysomnographie, un enregistrement de la nuit qui associe EEG, mouvements des yeux, activité des muscles, cœur et respiration, comme le décrit une revue de Rundo et ses collègues publiée en 2019 dans Handbook of Clinical Neurology.

Pourquoi on y rêve, et pourquoi le corps ne suit pas

On rêve beaucoup dans cette phase parce que le cerveau y réunit de quoi fabriquer des scènes. L’imagerie cérébrale montre que les aires visuelles supérieures et les régions des émotions sont très sollicitées, tandis que le cortex préfrontal, siège du raisonnement et du jugement, l’est peu. Images et émotions défilent donc sans filtre critique, ce qui expliquerait l’étrangeté des rêves. Vous traversez le couloir de votre ancienne école vers un bureau qui est aussi votre cuisine, et rien ne vous surprend. On rêve aussi en sommeil lent, mais ces rêves sont en général moins vifs.

L’atonie empêche de jouer ses rêves : vous courez dans la scène, et vos jambes demeurent immobiles dans le lit. Quand la conscience revient alors que l’atonie dure encore, on se retrouve éveillé sans pouvoir bouger pendant quelques instants. C’est la paralysie du sommeil, qui surprend et effraie souvent, et dont la peur ressentie se comprend très bien.

Comme les régions des émotions travaillent à plein pendant ces rêves, l’émotion est souvent ce qui reste le plus nettement au réveil. Si vous souhaitez en proposer une lecture symbolique, elle fait un bon point de départ, suivie d’un détail précis du rêve, un lieu, une personne, un objet, que vous pouvez chercher dans la méthode pour interpréter vos rêves. Cette lecture reste une piste personnelle, qu’aucune mesure du cerveau ne confirme.

À quoi sert le sommeil paradoxal

Les chercheurs ne s’accordent pas encore sur une fonction unique. Ce que l’on sait se sépare assez nettement de ce que l’on suppose.

Ce qui est établi : la part du sommeil paradoxal change beaucoup avec l’âge. Il occupe environ 50 % du sommeil du nourrisson, contre 25 % chez le petit enfant, et sa durée totale est d’autant plus grande que le cerveau est immature à la naissance. Les observations d’imagerie confirment aussi que les régions des émotions y sont fortement activées.

Ce qui reste une piste : selon Brown et ses collègues, cette activation limbique suggère un rôle dans la régulation des émotions. Une autre hypothèse veut que ce sommeil aide à transférer vers le cortex, et à fixer durablement, des souvenirs fragiles réactivés par l’hippocampe pendant le sommeil lent. Le rôle dans la maturation du cerveau de l’enfant s’appuie sur les chiffres ci-dessus sans être démontré, et certains chercheurs lui prêtent aussi un rôle dans la créativité, en laissant des idées anciennes se recombiner autrement.

Quand on en manque

Dans les expériences où l’on réveille des volontaires à chaque début de sommeil paradoxal, l’organisme rattrape son retard dès qu’on les laisse dormir normalement. Ce rebond de sommeil paradoxal se traduit par des épisodes plus nombreux ou plus longs. Dans la vie courante, ce sont surtout les nuits raccourcies qui rognent cette phase, puisqu’elle se concentre en fin de nuit. Vous vous levez deux heures plus tôt que d’habitude et vous perdez une bonne part des derniers épisodes.

La revue de Brown et ses collègues indique qu’un sommeil perturbé gêne les fonctions réparatrices du sommeil lent comme du sommeil paradoxal. Elle associe ces perturbations à une réactivité émotionnelle modifiée et à des difficultés d’attention, de mémoire et de décision. Ces constats portent sur le sommeil perturbé en général, sans isoler la part propre au sommeil paradoxal.

Quand le corps bouge ou crie pendant les rêves

Plusieurs désagréments de la nuit se rattachent au sommeil paradoxal. Ce sont des parasomnies, c’est-à-dire des phénomènes ou des comportements anormaux qui surviennent pendant le sommeil. Les cauchemars, ces rêves chargés d’angoisse qui réveillent, en font partie, comme la paralysie du sommeil. Un cauchemar de temps en temps ou une paralysie isolée n’a rien d’inhabituel.

Une autre parasomnie est d’une nature différente : l’atonie musculaire y fait défaut, et la personne agit son rêve. Elle parle, crie, gesticule, donne des coups ou saute du lit, au risque de contusions, voire de fractures, pour elle-même ou pour son partenaire. Réveillée, elle raconte souvent une scène en cours, par exemple protéger quelqu’un d’un danger. Les estimations épidémiologiques la situent entre 0,5 et 1,25 % de la population, surtout après 50 ans et plus souvent chez les hommes. Elle se distingue du somnambulisme, qui touche surtout l’enfant et l’adulte jeune, survient hors du rêve et produit des gestes plus élaborés.

Si vous-même ou votre partenaire remarquez des gestes brusques, des cris ou des coups pendant la nuit, ou si des cauchemars et des paralysies durent des semaines et abîment vos nuits, parlez-en à votre médecin. Il pourra chercher l’origine, qui peut venir d’un traitement en cours ou d’une autre affection, et vous orienter vers un centre du sommeil où une nuit d’enregistrement montre si les muscles se relâchent bien. Des traitements existent. D’ici là, notez ce que votre entourage observe, les gestes, les cris, l’heure approximative, ainsi que ce que vous racontez du rêve.

Sources

Questions fréquentes

Le sommeil paradoxal est-il plus important que le sommeil profond ?

Les chercheurs ne les classent pas, car leurs rôles diffèrent. Selon la revue de Brown et ses collègues, le sommeil lent économise l’énergie du cerveau et facilite la consolidation de la mémoire, tandis que le sommeil paradoxal est associé aux émotions. Les deux alternent dans chaque cycle, et la nuit a besoin des deux.

Pourquoi se souvient-on mieux des rêves du matin ?

Les derniers épisodes de sommeil paradoxal sont les plus longs, et le réveil survient souvent pendant l’un d’eux ou juste après, quand le rêve est encore tout proche. Pendant cette phase, la noradrénaline, qui aide à fixer les souvenirs, est presque absente, et ce qui s’y vit ne passe pas facilement en mémoire durable. Les rêves du début de nuit, suivis de longues heures de sommeil, s’effacent avant que l’on puisse les retenir.

Les animaux ont-ils un sommeil paradoxal ?

Oui, chez la majorité des mammifères placentaires, chez les oiseaux et chez certains reptiles, comme les lézards. C’est ce qui a permis d’en étudier de près les mécanismes.

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À propos de l’auteur
Bonjour, je m’appelle Maël et j’ai créé le Dictionnaire des Rêves pour aider chacun à mieux comprendre le contenu de leurs rêves. J’explore depuis des années la symbolique, la psychologie et les émotions liées aux rêves, et j’ai développé une méthode d’interprétation simple et accessible centrée sur l’expérience du rêveur.
Mon objectif est de vous offrir une grille de lecture pour vos rêves. J’espère que ce site vous aidera à éclairer vos nuits.
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