Dormir peu à l'adolescence change la façon dont le cerveau se connecte

Que les adolescents qui dorment moins aient un cerveau qui fonctionne autrement est une observation vieille de plusieurs années. Ce qui manquait, c'était le sens de la relation: le manque de sommeil modifie-t-il les réseaux cérébraux, ou bien des différences cérébrales préexistantes produisent-elles un sommeil insuffisant? Une étude du département de psychiatrie de l'Université du Michigan, publiée dans Developmental Cognitive Neuroscience, tente d'y répondre en réunissant deux types de données habituellement séparés.

Le premier est l'étude Abcd, la plus vaste recherche longitudinale américaine sur le développement cérébral à l'adolescence: 11'878 jeunes, suivis par questionnaires et par imagerie par résonance magnétique fonctionnelle. Les chercheurs ont cherché une signature, c'est-à-dire un schéma reconnaissable de connectivité entre les réseaux cérébraux associé à une durée de sommeil plus courte. Ils l'ont trouvée, et elle s'est révélée stable lorsqu'elle a été appliquée à un sous-groupe indépendant de participants à la même étude. Ceux qui ont le plus réduit leurs heures de sommeil sur deux ans présentent la signature de façon plus marquée.

Le schéma concerne surtout deux systèmes de bas niveau. Le réseau somatomoteur, qui gouverne le mouvement et la perception du corps, montre des connexions internes plus fortes; le réseau visuel, à l'inverse, des connexions réduites. Ce ne sont pas les zones que l'on associe spontanément à l'étude ou à la concentration, mais ce sont les systèmes sur lesquels reposent les fonctions supérieures.

L'expérience sur les adultes

La seconde partie est celle qui permet de parler de sens. Soixante-seize adultes ont passé une imagerie après une nuit de sommeil normale, puis après une privation de sommeil provoquée en laboratoire. En condition de privation, la signature repérée chez les adolescents s'est manifestée plus intensément chez ces mêmes personnes, et la distribution spatiale des deux signatures, celle des jeunes et celle des adultes, s'est révélée superposable de manière statistiquement significative. Comme, dans l'expérience, la privation de sommeil est la variable manipulée par les chercheurs, la conclusion est que c'est le sommeil manquant qui produit les modifications de la connectivité, et non l'inverse.

Des travaux antérieurs sur le même fonds de données avaient déjà relié un schéma semblable à des conséquences concrètes: notes scolaires plus basses, capacités cognitives générales moindres, davantage de troubles du comportement signalés tant par les jeunes que par les parents. Ces mêmes analyses montrent une association avec des temps d'écran plus longs, des revenus familiaux plus faibles et des quartiers plus défavorisés, ce qui rend difficile d'isoler le sommeil de tout ce qui l'accompagne.

L'étude n'établit ni combien d'heures sont nécessaires, ni si le dommage est réversible en récupérant le repos. Elle dit que la relation entre sommeil et architecture fonctionnelle du cerveau, à l'adolescence, n'est pas qu'une coïncidence statistique.