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Le sommeil a deux types d’effets physiologiques majeurs : le premier concerne les effets sur le système nerveux et le second, les effets sur les autres structures de l’organisme.

Les effets sur le système nerveux

Le premier de ces deux semble de loin être le plus important ; la section transversale de la moelle épinière au niveau du cou ne présente aucun effet nuisible pouvant être attribué au cycle sommeil-éveil. Pour la partie du corps situé au-dessous de la section, l’absence de ce cycle ne provoque ni lésion des organes corporels situés au-dessous du cerveau ni même de trouble fonctionnel.

D’autre part, l’absence de sommeil affecte certainement les fonctions du système nerveux central. Un éveil prolongé est souvent associé à un dysfonctionnement progressif de l’esprit et provoque même parfois des anomalies de l’activité du système nerveux. Nous sommes tous familiers de la lenteur croissante de notre pensée survenant après une période prolongée d’éveil. De plus, un réveil forcé sur de longues périodes de temps pourrait être accompagnée d’irritabilité, voire des manifestations psychotiques chez le sujet.

Par conséquent, nous pouvons supposer que le sommeil, d’une manière qui n’est pas encore comprise, restaure à la fois le niveau normaux d’activité  et l’équilibre entre les différentes parties du système nerveux central. Ceci pourrait être rapproché du phénomène de remise à zéro de composantes électroniques d’ordinateur après utilisation prolongée, lorsque tous ces types d’ordinateurs perdent graduellement leur « état basal » d’opération. Il est raisonnable de supposer que le même effet survient au niveau au système nerveux central, car une utilisation excessive de certaines zones du cerveau pendant l’éveil pourrait facilement les mettre en déséquilibre par rapport au reste du système nerveux.

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