Pourquoi certaines personnes ont-elles besoin de moins de sommeil que d'autres ?

Brad Johnson n’a pas la même définition d'une bonne nuit de sommeil que la plupart des gens. Cinq heures lui suffisent pour se sentir en pleine forme et revigoré. Même après une journée entière de voyage pour rejoindre l’Europe, ce septuagénaire originaire de l’Utah peut dormir six heures pendant quelques nuits, mais jamais les sept heures ou huit heures généralement recommandées aux adultes.

« Je n’arrive tout simplement pas à dormir plus de quatre ou cinq heures », explique Brad Johnson, qui a participé à des études familiales sur le sommeil. « Et cela me réussit parfaitement. »

Pour la plupart des gens, un tel rythme évoquerait une privation chronique de sommeil. Mais Brad Johnson semble appartenir à un groupe bien plus rare. Les chercheurs les appellent les « petits dormeurs naturels » : des individus dont les besoins biologiques en termes de sommeil sont nettement plus faibles que la moyenne. Seules une cinquantaine de familles porteuses de mutations génétiques associées à ce trait ont été identifiées à ce jour.

Brad Johnson et plusieurs membres de sa famille sont porteurs d’une mutation rare du gène ADRB1. Ce gène influence la régulation du sommeil et de l’éveil, comme l'explique Ying-Hui Fu, professeure en neurologie à l’université de Californie, à San Francisco. Depuis plusieurs décennies, son équipe étudie des familles qui dorment beaucoup moins que les autres sans subir les effets négatifs habituellement associés au manque de sommeil.

Les petits dormeurs naturels n’ont pas besoin de réveil ni de caféine pour passer une bonne journée, souligne Ying-Hui Fu, et cette caractéristique est souvent familiale. Une étude publiée en 2019 dans Neuron définit les petits dormeurs naturels comme des personnes qui, tout au long de leur vie, se réveillent spontanément après quatre à six heures de sommeil, en se sentant reposées. Même en vacances, leur rythme reste inchangé.

Cette régularité en fait des sujets précieux pour les chercheurs, qui espèrent que ces exceptions biologiques les aideront à comprendre comment le cerveau évalue ses besoins en sommeil et ce que le sommeil restaure réellement.

Dans une société où tout va toujours plus vite, l’attrait est évident : avoir besoin de moins dormir pourrait signifier davantage de productivité. Pourtant, pendant notre sommeil, le corps ne reste pas inactif. D’importants processus neurologiques et physiologiques se poursuivent tout au long de la nuit, rappelle Ying-Hui Fu. Le sommeil contribue notamment à la vigilance, au métabolisme, à l’élimination des déchets cérébraux par le système lymphatique, à la restauration du système immunitaire et à l’équilibre émotionnel.

Malgré son importance, de nombreux spécialistes estiment qu’une grande partie de la population dort moins qu’elle ne le devrait. Selon une enquête nationale menée par Santé publique France en 2024, le temps de sommeil moyen sur 24h est de 7 h 32 parmi les adultes de 18-79 ans avec des variations marquées selon l'âge et le genre. Environ 21,5 % des 18-79 ans sont considérés comme des courts dormeurs avec des disparités marquées entre autres selon le genre, l'âge, la situation familiale, le niveau socio-économique ou encore la localisation géographique. Cette situation complique l’identification des véritables petits dormeurs naturels. Dans leurs laboratoires, Ying-Hui Fu et d’autres chercheurs rencontrent souvent des personnes convaincues de pouvoir fonctionner avec peu de sommeil grâce aux réveils et à la caféine.

« Nous les appelons les petits dormeurs habituels », explique-t-elle. À long terme, réduire volontairement son temps de sommeil est associé à un risque accru d’obésité, de diabète et de maladie coronarienne, selon une vaste méta-analyse d’études de population. La difficulté tient au fait que beaucoup de personnes ne perçoivent pas leur manque de sommeill.

« Les êtres humains sont très mauvais pour savoir de combien de sommeil ils ont réellement besoin », explique Elizabeth B. Klerman, professeure de neurologie à la Harvard Medical School et chercheuse au Massachusetts General Hospital.

Dans une étude publiée en 2005 qu’elle a cosignée, de jeunes adultes dormaient davantage lorsque les chercheurs allongeaient leur temps passé au lit, ce qui suggère que leurs habitudes habituelles leur laissaient une dette de sommeil.

« Ce qui inquiète les spécialistes, c’est que certaines personnes ne réalisent pas qu’elles dorment trop peu parce qu’elles ont l’impression de ne pas être fatiguées », explique Klerman. « Soit elles ont oublié ce que signifie réellement se sentir alerte, soit elles masquent leur fatigue avec de la caféine. Ou bien elles ne veulent tout simplement pas reconnaître qu’elles sont fatiguées. »

Cet écart entre le sentiment d’être en forme et le fait d’avoir suffisamment dormi est précisément l’un des mystères que les chercheurs espèrent résoudre grâce au suivi des petits dormeurs naturels.

LES GÈNES DU SOMMEIL

L’une des pistes explorées par les chercheurs est la génétique. Dans une étude publiée en 2005 dans Nature, Chiara Cirelli et son équipe ont identifié Minisleep, une mouche du vinaigre porteuse d’une mutation du gène Shaker, impliqué dans les canaux potassiques. Elle dormait environ trois fois moins que les mouches ordinaires, mais vivait aussi moins longtemps.

Pour Chiara Cirelli, professeure et directrice de la recherche sur le sommeil à l’université du Wisconsin-Madison, il s’agissait là d’une première preuve que les gènes contribuent à déterminer nos besoins en sommeil. La durée de vie réduite des insectes montrait toutefois qu’il n’est pas forcément équivalent de dormir moins et d’avoir besoin de moins dormir.

Quatre ans plus tard, Ying-Hui Fu et son collaborateur Louis Ptáček ont permis d’établir une base génétique du sommeil naturellement court chez l’être humain en découvrant une mutation du gène DEC2. Depuis, les chercheurs ont relié le sommeil naturellement court familial à des mutations rares d’au moins cinq gènes : DEC2, ADRB1, NPSR1, GRM1 et SIK3.

Ensemble, ces découvertes pointent différentes composantes des mécanismes cérébraux du sommeil et de l’éveil, notamment les voies impliquées dans l’accumulation et la dissipation de la pression de sommeil. Elles ne permettent toutefois pas encore de savoir si les petits dormeurs naturels accomplissent les processus réparateurs plus rapidement, s’ils ont besoin de moins de temps pour se reposer, ou s’ils diffèrent de la population générale d’une autre manière encore inconnue.

Pour répondre à cette question, les scientifiques doivent d’abord comprendre ce que le sommeil restaure réellement. Toutes les espèces animales étudiées de manière approfondie jusqu’à présent semblent dormir, rappelle Chiara Cirelli. Chez l’être humain, l’une des hypothèses qu’elle et d’autres chercheurs testent depuis des décennies est que le sommeil déconnecte temporairement le cerveau de son environnement, permettant aux synapses de se réinitialiser grâce à un mécanisme appelé homéostasie synaptique.

Selon certaines observations, celles et ceux qui ont naturellement besoin de moins de sommeil, conserveraient des phases de sommeil profond à ondes lentes malgré une durée de sommeil réduite. Cela laisse penser que leur cerveau pourrait accomplir davantage de travail synaptique en moins de temps. Ying-Hui Fu penche pour cette hypothèse : selon elle, les petits dormeurs naturels pourraient réaliser plus efficacement certaines des tâches essentielles que l’organisme accomplit pendant la nuit. Ce qui reste à déterminer, c’est précisément quels processus sont accélérés, ou si un autre mécanisme explique leur besoin réduit de sommeil.

« Il est fascinant de penser que nous passons un tiers de notre vie à dormir, alors que l’essence même de la somnolence, ce qui se passe réellement dans le cerveau et nous pousse à nous endormir, demeure encore largement mystérieuse », souligne Thomas E. Scammell, professeur de neurologie à l’université Harvard et spécialiste du sommeil au Beth Israel Deaconess Medical Center. 

Selon lui, deux grands systèmes biologiques gouvernent le sommeil. L’horloge circadienne détermine le moment où nous avons tendance à dormir, tandis que la pression homéostatique du sommeil augmente progressivement à mesure que nous restons éveillés. À l’image de la faim qui s’intensifie lorsque l'on saute un repas, cette pression rend le sommeil de plus en plus difficile à repousser.

Pendant la journée, le signal circadien d’éveil, que l’on peut comparer au réveil biologique interne de l’organisme, favorise la vigilance. Cet équilibre explique pourquoi une personne qui a passé une nuit blanche peut se sentir épuisée à 3 heures du matin, puis légèrement plus alerte quelques heures plus tard, lorsque le signal circadien d’éveil commence à contrebalancer la pression de sommeil accumulée. 

Mais se sentir éveillé ne signifie pas nécessairement que le cerveau a terminé son travail de récupération. Une étude publiée en 1995 a montré que le cerveau peut se réveiller lorsque la pression de sommeil diminue et que le signal circadien d’éveil augmente. Cela ne veut pas pour autant dire que tous les processus réparateurs ont atteint leur terme.

Alors, comment savoir de combien d’heures de sommeil nous avons réellement besoin ? Thomas E. Scammell propose une expérience simple : pendant au moins trois nuits, se passer de réveil et dormir aussi longtemps que le corps le souhaite. Il recommande ensuite d’observer l’évolution de la durée du sommeil lors de la troisième nuit.

Si vous dormez habituellement six heures mais que vous atteignez naturellement huit heures la troisième nuit, ces huit heures se rapprochent probablement davantage des besoins réels de votre organisme. Cette durée n’est toutefois pas la même pour tout le monde. « Dire que tout le monde a besoin de huit heures de sommeil, c’est comme dire que tout le monde devrait mesurer 1,60 mètre », explique Ying-Hui Fu. La génétique et l’environnement contribuent à façonner les besoins de chacun, faisant du sommeil une caractéristique individuelle, au même titre que la taille ou la personnalité.

Les petits dormeurs naturels se situent simplement à l’une des extrémités de cette variation. L’objectif à long terme de Ying-Hui Fu est de comprendre comment ces rares individus parviennent à accomplir en moins de temps les fonctions essentielles du sommeil et si ces connaissances pourraient, à terme, permettre d’améliorer le sommeil de tous. Pour Brad Johnson, cette distinction a eu une importance très personnelle.

Pendant des années, les articles recommandant sept ou huit heures de sommeil lui ont fait craindre que ses nuits trop courtes nuisent insidieusement à sa santé. « J’ai vécu avec cette inquiétude jusqu’au jour où les spécialistes du centre du sommeil m’ont dit : “C’est normal pour un petit dormeur.” Cela a tout changé pour moi. »