Si le cerveau est stimulé par des sons doux pendant le sommeil profond, la fonction cardiaque s’améliore nettement. Cela pourrait être intéressant, entre autres, pour les maladies cardiovasculaires et les sportifs de haut niveau, comme le montre une nouvelle étude.
Le sommeil est vital pour l’homme. Le sommeil profond est particulièrement important pour la santé. Pendant ces phases de sommeil, le cerveau récupère et le reste du corps semble également se régénérer.
Des chercheurs de l’ETH Zurich et de l’Université de Zurich montrent maintenant que le système cardiovasculaire en particulier profite d’un sommeil profond renforcé : Une stimulation ciblée par des sons brefs pendant la phase de sommeil profond amène le c½ur - en particulier le ventricule gauche - à se contracter et à se détendre davantage. Le sang est ainsi pompé et réaspiré plus efficacement dans la circulation. Le ventricule gauche alimente la plupart des organes, les extrémités et le cerveau en sang artériel riche en oxygène.
Lorsque le c½ur se contracte pendant les battements, le ventricule gauche est comprimé et essoré comme une éponge humide. Plus cet essorage est important d’emblée, plus la quantité de sang entrant dans la circulation est importante et moins il en reste dans le c½ur. Cela renforce le flux sanguin, ce qui a un effet positif sur le système cardiovasculaire.
Cette déformation accrue du ventricule gauche après la stimulation nocturne a pu être mise en évidence par des spécialistes du c½ur sous la direction de Christian Schmied, médecin-chef du service de cardiologie à l’Hôpital universitaire de Zurich, au moyen de l’échocardiographie (examens par ultrasons du c½ur). L’équipe de recherche interdisciplinaire démontre ainsi pour la première fois qu’une augmentation des ondes cérébrales pendant le sommeil profond (ondes de sommeil profond) améliore la fonction cardiaque. L’étude correspondante vient d’être publiée dans la revue spécialisée " externe page European Heart Journal call_made ".
"Nous avons clairement vu que tant la force de pompage que la capacité de relaxation du c½ur sont plus grandes après des nuits de stimulation".
"Nous nous attendions à ce que la stimulation sonore pendant le sommeil profond ait un effet sur le système cardiovasculaire. Mais nous avons été surpris que cet effet soit si clairement mesurable après une seule nuit de stimulation", explique la responsable du projet et experte du sommeil Caroline Lustenberger, FNS Ambizione Fellow au Neural Control of Movement Lab de l’EPF Zurich.
Le cardiologue Christian Schmied est lui aussi ravi. "Nous avons clairement vu que la force de pompage ainsi que la capacité de relaxation du c½ur sont plus importantes après des nuits avec stimulation par rapport à des nuits sans stimulation". Selon lui, ces deux facteurs constituent une très bonne mesure du fonctionnement du système cardiovasculaire.
Stimulation par le bruit rose
Dix-huit hommes en bonne santé âgés de 30 à 57 ans ont participé à l’étude en question. Ils ont passé trois nuits non consécutives dans un laboratoire du sommeil. Pendant deux nuits, les chercheurs ont stimulé les sujets avec des bruits, et pendant une nuit, ils ne les ont pas stimulés.
Pendant le sommeil, les scientifiques ont mesuré en continu l’activité cérébrale, la pression artérielle et l’activité cardiaque des personnes testées. Ils ont couplé ces mesures à un système informatique qui a analysé les données entrantes.
Dès que les valeurs mesurées indiquaient que le sujet tombait dans un sommeil profond, l’ordinateur diffusait des intervalles de sons très courts de certaines fréquences, appelés "pink noise". Ces sons ressemblent à un bruit. Dix de ces sons étaient suivis d’une pause de 10 secondes, puis d’une nouvelle série de sons. Un mécanisme de rétroaction veillait à ce que le bruit soit émis au bon moment et s’arrête à nouveau - en fonction du modèle d’ondes cérébrales.
Grâce à ce dispositif expérimental, les chercheurs ont pu suivre directement pendant la stimulation sonore si le sommeil profond continuait à s’intensifier et si le rythme cardiaque et la pression artérielle se modifiaient. "Pendant la stimulation, nous voyons clairement une augmentation des ondes de sommeil profond, ainsi qu’une réponse du système cardiovasculaire qui rappelle une pulsation cardiovasculaire", décrit Stephanie Huwiler, première auteure de l’étude, à propos de ces effets directs pendant le sommeil.
Le lendemain matin, les cardiologues ont examiné le fonctionnement du c½ur à l’aide d’une écho-cardiographie (ultrasons).
Des résultats significatifs malgré un petit groupe
"Malgré le groupe de volontaires relativement petit, les résultats sont significatifs. De plus, nous avons reproduit les résultats sur deux nuits indépendantes, ce qui est statistiquement très fort", explique Lustenberger.
"Le traitement des maladies cardiovasculaires pourrait être amélioré grâce à cette méthode de stimulation ou à des méthodes similaires".
Selon la chercheuse, une petite taille de groupe est typique des études sur le sommeil en laboratoire, car celles-ci nécessitent beaucoup de ressources. De plus, on n’a délibérément choisi que des hommes. En effet, ces derniers constituent un groupe d’étude plus homogène que les femmes d’un groupe d’âge comparable. Ainsi, chez eux, le cycle menstruel ou la ménopause ont un impact important sur le sommeil. "Si l’on ne dispose que de trois nuits à une semaine d’intervalle, les effets du cycle jouent un rôle chez les femmes. Dans une première étude de ce type, ceux-ci auraient peut-être masqué l’effet de stimulation", explique Lustenberger.
Elle souligne toutefois que les futures études devraient absolument prendre en compte les femmes. En effet, les différences entre les sexes en matière de sommeil et de santé cardiovasculaire sont de plus en plus claires et sont déterminantes pour les soins médicaux de base.
Uneutilité pratique à l’avenir
Cette étude suscite un grand intérêt non seulement chez les cardiologues, mais aussi chez les sportifs. "En particulier dans la prévention, mais aussi dans le sport de compétition, un tel système de stimulation du sommeil profond pourrait permettre à l’avenir d’améliorer les fonctions cardiaques - et éventuellement d’assurer une régénération plus rapide et meilleure après des entraînements difficiles", explique Huwiler, qui a présenté les premiers résultats de l’étude en mars 2023 au symposium zurichois de cardiologie sportive. Et Lustenberger d’ajouter : "Mais le traitement des maladies cardiovasculaires pourrait également être amélioré grâce à ce procédé de stimulation ou à des procédés similaires. Il est toutefois important d’examiner d’abord si les patients peuvent également profiter d’une telle méthode de stimulation du sommeil profond".
Les chercheurs cherchent maintenant d’autres méthodes de stimulation plus puissantes pour influencer positivement le système cardiovasculaire. Pour les explorer, Huwiler postule auprès d’Innosuisse pour un Bridge Proof-of-Concept Grant et pour l’ETH Pioneer Fellowship Grant. En outre, elle est en train de créer une start-up appelée Eardream avec Caroline Lustenberger, Simon Baur et Rafael Polanía afin de développer les nouveaux résultats et de les mettre en pratique.
