Le cerveau humain est-t-il capable de détecter une nouveauté auditive pendant le sommeil ? Les données de la littérature sur cette question fondamentale du fonctionnement du cerveau endormi restent non concluantes.

Nous avons testé les capacités du cerveau endormi à détecter la nouveauté, en isolant ses deux principaux mécanismes physiologiques : l’adaptation, mécanisme passif, et l’erreur de prédiction, mécanisme actif.

Nous avons d’abord présenté à des sujets éveillés et endormis, enregistrés en électro- et magnétoencéphalographie, des sons présentant des régularités à courte et longue échelles de temps nous permettant de tester les capacités de prédiction hiérarchiques du cerveau. En potentiels évoqués, ces capacités de prédiction sont respectivement reflétées par la mismatch négativité (MMN) et la P300. Nous avons ensuite dans une deuxième expérience testé isolément les capacités de prédiction des processus d’adaptation.

La MMN et la P300 disparaissent dans le sommeil, en sommeil lent et en sommeil paradoxal. Le cerveau perd donc sélectivement dans le sommeil ses capacités de prédiction, à courte et à longue échelle de temps. Il conserve par contre ses capacités d’adaptation.

L’information auditive environnante pénètre jusqu’aux cortex auditif primaire dans le sommeil, permettant des processus passifs d’adaptation sensorielle où ils sont localisés. Mais l’information n’est ensuite pas suffisamment intégrée à l’échelle cérébrale pour permettre les processus actifs descendants de prédiction.

Le cerveau endormi est capable de détecter une nouveauté auditive lorsqu’elle rompt un phénomène d’adaptation, mais pas lorsqu’elle nécessite l’extraction des régularités auditives et l’anticipation sur le futur.

Informations complémentaires Financements : Inserm et Journées de neurologie de langue française (JNLF).