Fonctionnement du système nerveux
Les cellules du cerveau sont les neurones. Ce sont des cellules spécialisées qui servent à transmettre les informations par influx nerveux. Elles possèdent pour cela des structures spécialisées (que les autres cellules ne possèdent pas) : les dendrites et l'axone.
L'influx nerveux circule à travers l'axone des neurones sous forme de message électrique, où l'intensité de la stimulation ayant entraîné ce message est codée par la fréquence de potentiels d'action (PA), qui correspondent à l'inversion de la polarisation dans la fibre nerveuse (l'axone), dont le potentiel de repos est d'environ -70mV. L'intensité de la stimulation doit cependant être suffisante pour pouvoir provoquer des PA, et donc, un influx nerveux : on parle de seuil de stimulation, qui peut varier selon les fibres nerveuses. Cet influx nerveux dans l'axone correspond en fait aux entrées et sorties d'ions par des canaux situés sur le long de l'axone.
L'influx nerveux circule entre les neurones sans que les neurones ne se touchent : c'est une transmission chimique qui se déroule au niveau de la synapse, qui est le point de jonction entre l'axone du neurone pré-synaptique et le dendrite du neurone post-synaptique. Les neurotransmetteurs sont des molécules contenues dans les vésicules synaptiques au niveau du bouton pré-synaptique, qui sont libérés dans la synapse lorsque, à l'arrivée d'un influx nerveux, la membrane de ces vésicules fusionne avec la membrane pré-synaptique. Le nombre de vésicules fusionnant de cette manière lors d'un influx nerveux, et donc la quantité de neurotransmetteurs libérés dans la synapse, dépend de l'intensité de la stimulation qui a provoqué le message nerveux (et donc de la fréquence de PA du message nerveux). Les neurotransmetteurs vont alors se fixer sur "leurs" récepteurs (les récepteurs sur lesquels ils peuvent se fixer de par leur configuration spatiale) et provoquer l'entrée d'ions dans l'axone, ce qui va soit stimuler ce dernier, soit l'inhiber.
Le sommeil
Le sommeil est constitué d'une succession de cycles qui s'enchaînent tout au long de la nuit. Chaque cycle comporte plusieurs phases et est précédé d'une période d'éveil calme, plus ou moins longue, préparant l'endormissement.
Un cycle de sommeil comporte ainsi:
- Une phase de sommeil calme à ondes lentes (pendant laquelle l'activité sur les enregistrements cérébraux est lente), durant de 60 à 75 minutes et comportant 4 stades:
- L'endormissement, divisé en deux étapes : la somnolence, suivie de l'assoupissement;
- Le sommeil léger;
- Le sommeil profond (sommeil établi);
- Le sommeil très profond (sommeil lent profond).
- Une phase de sommeil paradoxal, plus courte, où l'activité cérébrale est plus importante : cette période s'accompagne de mouvements oculaires rapides provoqués par les ondes du cerveau, en rapport avec les rêves. Le sommeil paradoxal dure en moyenne 15 à 20 minutes.
- Une phase de sommeil intermédiaire, brève, avec des micro-réveils débouchant sur un nouveau cycle ou sur le réveil complet.
La durée des périodes de sommeil paradoxal, avec rêves, s'allonge progressivement au cours de la nuit. Ainsi, la première partie de la nuit voit prédominer le sommeil lent, profond, physiquement réparateur, tandis que la seconde partie est plus favorable à la récupération psychique et nerveuse.
Le sommeil est reconstituant si les cycles se succèdent harmonieusement. Il n'y a pas de règle absolue quant au nombre de cycles nécessaires à une bonne récupération : certaines personnes se sentent bien avec 3 cycles par nuit, tandis qu'il en faut 6 ou 7 à d'autres.