Quel est le rôle du cerveau humain dans le First night effect (FNE)?

Qui n’a jamais éprouvé de trouble du sommeil lors d’une première nuit dans un environnement non-familier? Difficultés d’endormissement et réveils répétés sont le lot commun des adeptes du découchage. Mais cet effet de la première nuit, first night effect, est-il exclusivement négatif? C’est ce qu’a étudié une équipe américaine dans une étude int

Qui n’a jamais éprouvé de trouble du sommeil lors d’une première nuit dans un environnement non-familier? Difficultés d’endormissement et réveils répétés sont le lot commun des adeptes du découchage. Mais cet effet de la première nuit, first night effect, est-il exclusivement négatif?

C’est ce qu’a étudié une équipe américaine dans une étude intitulée : “Night Watch in One Brain Hemisphere during Sleep Associated with the First-Night Effect in Humans” publiée dans le journal Current Biology (Cell Press, DOI: 10.1016/j.cub.2016.02.063). Les chercheurs se sont basés sur le sommeil partiel mis en oeuvre chez certains oiseaux et mammifères marins pour compenser les risques de prédation liés au sommeil.

Les cerveaux de 35 participants ont été évalués au cours de deux sessions de sommeil, la première impliquant un FNE et la deuxième non. Dans une première expérience, les auteurs ont évalué si une asymétrie inter-hémisphère intervenait lors du first-night effect, en analysant l’activité cérébrale de sommeil lent (slow-wave activity, SWA) par neuro-imagerie.

Une interaction significative est ainsi montrée entre l’hémisphère et la session de sommeil dans le réseau du mode par défaut (default-mode network, DMN) uniquement (p=0.010). En particulier, le signal SWA dans le DMN est plus faible dans l’hémisphère gauche que dans le droit lors de la première session, et est plus faible dans l’hémisphère gauche lors de la première session que lors de la seconde (p=0.027 et 0.023 respectivement). Ce signal dans l’hémisphère droit était similaire lors des deux sessions de sommeil, c’est-à-dire avec ou sans FNE. L’amplitude de FNE, évaluée par le temps d’endormissement, est significativement corrélée avec l’indice d’asymétrie du signal SWA dans le réseau DMN (r=-0.68, p=0.022) lors de la première session uniquement. L’approche mise en oeuvre dans cette étude a permis d’établir de telles corrélations pour la première fois chez l’homme.

Dans une deuxième expérience, le lien entre les signaux SWA plus faibles dans le DMN gauche en présence de FNE et une potentielle vigilance accrue a été étudié. Des stimuli auditifs standards (1000 Hz, fréquence 90%) et déviants (2000 Hz, fréquence 10%) sont produits et la réponse du cerveau est mesurée (composante N3 de l’électroencéphalogramme, EEG). L’amplitude de réponse aux stimuli déviants est augmentée dans l’hémisphère gauche par rapport au droit lors de la première session, et cette réponse est amoindrie lors de la seconde session (p=0.013 et 0.008 respectivement). De plus, des phases de réveil plus fréquentes en première session sont observées dans les signaux d’EEG. En stimulant directement l’hémisphère gauche/droit (son dans l’oreille droite/gauche), il s’avère que 80% des phases de réveil en première session sont observées en stimulant l’oreille droite (p=0.001) et que ce pourcentage est plus élevé en première qu’en deuxième session (p=0.013).

Enfin, une dernière expérience pour laquelle les participants devaient signaler chaque réveil a mis en évidence un plus grand nombre de réveils par stimulus de l’hémisphère gauche, un temps de réaction aux stimuli déviants plus rapide en première qu’en deuxième session, et une corrélation entre réveil plus rapide et indice d’asymétrie des signaux SWA en première session.

En conclusion, l’effet de première nuit est associé à un réveil plus rapide dû à la détection de stimuli auditifs déviants par un hémisphère (gauche) plus vigilant. L’effet de première nuit, outre la désagréable sensation qu’il procure, serait en fait un mécanisme de protection dans un environnement non-familier. Une plus forte connectivité fonctionnelle du réseau DMN avec d’autres régions du cerveau dans l’hémisphère gauche, impliquant des réponses plus rapides, semble expliquer pourquoi cet hémisphère en particulier mène la garde de nuit.

Texte : jd / esanum

Photo : Photographee.eu / Shutterstock


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