- How yawning switches
the default-mode network to the attentional
network by activating the cerebrospinal fluid
flow
-
- Le bâillement est un comportement
quotidien et pourtant largement
négligé en médecine
clinique comme par la recherche. Sa
présence, chez pratiquement tous les
vertébrés des mondes terrestres,
aériens et sous-marins indique son
ancienneté phylogénétique.
En corollaire, son apparition chez le foetus est
précoce, dès la douzième
semaine de grossesse chez les humains. Entre 22
et 36 semaines de la vie intra-utérine,
nous bâillons environ 50 fois par 24h,
fréquence la plus élevée de
toute la vie !
-
- Comme si l'Evolution avait voulu recycler ce
comportement à des fins physiologiques
différentes, trois types de
bâillements, identiques dans leur aspect,
peuvent être distingués:
-
- 1°) commun à tous les
vertébrés, un bâillement
lié au rythme veille-sommeil et
faim-satiété (cerveau
reptilien)
-
- 2°) un bâillement
émotionnel, chez les mammifères,
témoigne de son effet apaisant
après un stress (cerveau
paléomammalien). Il illustre son effet
homéostasique para-sympathique contre
balançant la stimulation sympathique du
stress.
-
- 3°) sa réplication, alias
contagion, n'existe que chez les grands singes
et l'homme (cerveau neomammalien), illustrant
ainsi leur capacité à manifester
une théorie de l'esprit, en particulier
la capacité d'empathie.
-
- En
1963, W. Ferrari, de l'université de
Cagliari, pionnier de la neuro-pharmacologie du
bâillement, proposait comme fonction
physiologique à ce comportement une
stimulation de l'attention au réveil et
luttant contre la pression du sommeil le soir.
Nous proposons une actualisation de ce
concept.
-
- Classiquement, il est proposé de voir
le bâillement et la pandiculation comme
une puissante activité musculaire
contractant tous les muscles anti-gravifiques,
dont la perception en retour (sensibilité
profonde) active les structures d'éveil
du tronc cérébral notamment la
réticulé activatrice et le locus
coeruleus.
-
- Ce n'est qu'en 2001 que, grâce
à l'imagerie fonctionnelle
cérébrale, il a été
possible d'étudier le cerveau "au repos",
c'est à dire quand il n'existe pas
d'activité nécessitant mouvement
ou concentration attentionnelle. Par opposition
à l'activité du réseau
attentionnel (fronto-striato-thalamo-cortical,
pariétal, cingulaire antérieur
etc..), un réseau par défaut a
été décrit (default mode
network ou DMN) par l'activation de structures
médianes pré-frontales ventrale et
et dorsale, mais surtout le precuneus et le
cortex cingulaire postérieur, durant
l'état de rêverie
éveillé, de méditation,
d'introspection, par exemple. Actuellement, les
mécanismes de transition entre ces deux
états, ces deux modes de fonctionnement
ne sont pas connus.
-
- Domenico Cotugno (1736-1822) est le premier,
en 1764, a évoqué la circulation
du liquide céphalorachidien (LCR) ou
liquide cérébro-spinal (CSF),
travail complété par
François Magendie (1783-1855) en 1825. La
physiologie sera admise après les travaux
scientifiquement démontrés d'Axel
Key (1832-1901) et Gustaf Retzius (1842-1919) en
1876. Les battements cardiaques et les
mouvements respiratoires transmettent des
variations de pressions dans les ventricules
cérébraux. Chaque inspiration
profonde est suivie d'une augmentation du
débit du LCR au niveau du IV°
ventricule. L'étude de la
cinématique mandibulaire montre que
celle-ci s'associe à l'inspiration pour
modifier la circulation
intra-crânienne.
-
- Friedrich H.
Lepp a décrit, en 1982, "les
mouvements mandibulaires qui ont le rôle
de mettre en action selon les besoins la pompe
musculo-veineuse ptérygoïdienne qui
fonctionne en haut de l'espace parapharyngien
antérieur ou préstylien. De cette
manière, la pompe paratubaire peut
s'intercaler dans le mécanisme
d'écoulement du sang veineux hors de
l'endocrâne et principalement via le sinus
canalis ovalis. Ainsi, la citerne
ptérygoïdienne, correspondant
à la pars caverna du plexus
ptérygoïdien et elle-même
prolongement extra-crânien et
transovalaire du sinus caverneux, joue un
rôle important comme station
intermédaire d'accélération
pour l'écoulement en retour du sang
cérébral (...). On pourrait avec
raison considérer la cinématique
mandibulaire conjointement avec le muscle
ptérygoïdien latéral comme un
veino-moteur, d'autant plus que les deux
ensembles représentent en fait le
démarreur proprement dit pour la mise en
marche de l'action de pompage musculo-veineux
alterné de la pars cavernosa du plexus
ptérygoïdien. Elle est
évidemment particulièrement
efficace lors de l'acte de bâillement
isolé ou proprement dit,
c'est-à-dire surtout lorsque la bouche
atteint son ouverture maxima. Cependant,
répétons-le, le bâillement
lui-même n'est souvent que l'initiation
d'une réaction motrice musculo-veineuse
en chaîne, étendue aux membres et
à toute la musculature squelettique sous
forme d'ondes toniques propagées en
direction rostro-caudale jusqu'au bout des
doigts et des orteils." Il apparaît ainsi
que l'ample inspiration et l'ouverture de bouche
maximale accélère la circulation
du LCR.
-
- Dès
1912, Henri Legendre (1880-1954) et Henri
Piéron (1881-1964) ont mis en
évidence la présence d'un facteur
hypnogène dans le LCR où il
s'accumule pendant la veille. Cette recherche de
facteurs, humoraux et non neuronaux, inducteurs
du sommeil, vieille de près de 100 ans, a
fait passer en revue plus de 50
molécules. Actuellement, une
prostaglandine PGD2 agit comme une hormone
d'activité locale, produite par les
méninges. Sa fixation sur un
récepteur spécifique est suivie
d'une transduction depuis la leptoméninge
vers la parenchyme cérébral en
activant la fabrication d'adénosine,
celle-ci ayant un effet inducteur du sommeil au
niveau du noyau VLPO de l'hypothalamus
antérieur. Bâillements et
pandiculations pourraient induire une
accélération de la clairance de
PGD2 et réduire ainsi la propension
à l'endormissement et agir sur d'autres
neuromédiateurs inconnus actuellement.
Nous proposons de voir dans ce mécanisme
la capacité du bâillement à
accélérer la clairance de la
prostaglanine D2, permettant un "switch" du
réseau par défaut vers le
réseau attentionnel.
-
- Article complet en
anglais: How yawning
switches the default-mode network to the
attentional network by activating the
cerebrospinal fluid flow O.Walusinski
-
-
- -Legendre
R, Piéron H.
De la propriété
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