Des chercheurs français viennent de lever le voile sur un phénomène méconnu : l’esprit humain ne bascule pas brutalement de l’éveil au sommeil, mais traverse une zone grise où rêves et pensées rationnelles s’entremêlent. Selon Numerama, une étude publiée dans la revue Cell Reports par des neuroscientifiques de Sorbonne Université et de l’Inserm révèle que cette transition, appelée « hypnagogie », produit des expériences mentales variées et parfois paradoxales, indépendamment du niveau de conscience.

Ce qu'il faut retenir

  • Une étude française publiée dans Cell Reports montre que les frontières entre éveil et sommeil sont floues, avec des expériences mentales similaires dans les deux états.
  • Les chercheurs ont analysé l’activité cérébrale de 103 participants via EEG pendant des siestes en laboratoire, interrogeant leurs états mentaux avant l’endormissement.
  • Quatre types d’expériences ont été identifiés : fragments de souvenirs, pensées liées à l’environnement, imageries oniriques et réflexions volontaires, présents à tous les stades de transition.
  • Un participant endormi a déclaré avoir « pensé au travail », tandis qu’une personne éveillée a rapporté voir « des fourmis avec des mots croisés en arrière-plan ».
  • Les signatures cérébrales de ces états mentaux restent identiques, que la personne soit éveillée ou endormie, remettant en cause les classifications traditionnelles.
  • Un questionnaire en ligne, Drifting Minds, a déjà recueilli plus de 4 500 réponses pour explorer ces phénomènes à grande échelle.

Pour comprendre ce mécanisme, il faut d’abord se pencher sur la nature même de l’endormissement. Entre l’éveil et le sommeil, le cerveau ne s’éteint pas comme une lumière : il entre dans une phase de transition progressive. Les muscles se relâchent, la respiration s’approfondit, et l’activité cérébrale ralentit. Pourtant, l’esprit, loin de disparaître, se met à générer des expériences mentales hybrides. Ces états, baptisés « hypnagogies » par les chercheurs, incluent des pensées liées à la journée écoulée ou à venir, des images fugaces, des bribes de musique, ou encore des fragments de rêves.

Le défi pour les scientifiques ? Classer ces expériences, qui sont à la fois fugaces et changeantes. Jusqu’ici, les études se contentaient de les ranger dans des cases prédéfinies : « celle-ci ressemble à un rêve, donc c’est un rêve » ou « celle-là est liée à l’éveil ». Mais cette approche a montré ses limites. « On savait qu’une multitude d’expériences traversent l’esprit pendant l’endormissement, mais sans être sûrs desquelles ni de quand ou comment le cerveau les fabrique », expliquent Nicolas Decat, doctorant à Sorbonne Université, et Delphine Oudiette, chercheuse en neurosciences cognitives à l’Inserm, coauteurs de l’étude.

Une méthodologie innovante pour percer les mystères de l’endormissement

Pour contourner ce problème, l’équipe a adopté une méthode radicalement différente. Au lieu de partir de catégories préétablies, elle a laissé les données parler d’elles-mêmes. Cent trois participants ont été invités à faire la sieste dans un laboratoire, équipés d’électroencéphalographes (EEG) pour mesurer leur activité cérébrale. À intervalles réguliers, un signal sonore les interrompait pour leur demander : « Qu’est-ce qui vous traversait l’esprit juste avant l’alarme ? » Les réponses étaient ensuite notées selon quatre critères : le niveau de bizarrerie de l’expérience, sa fluidité, son caractère spontané et l’impression d’être éveillé ou endormi.

Au total, 375 expériences ont été recueillies. Les chercheurs ont alors utilisé un algorithme de Machine Learning pour regrouper ces expériences en « états mentaux » sans leur imposer de cadre prédéfini. Le principe ? Identifier des « familles » d’expériences en fonction de leurs similitudes sur les quatre dimensions évaluées. Les résultats ont révélé quatre grands types d’états : des fragments de souvenirs (« une image de mon père m’est venue à l’esprit »), des pensées liées à l’environnement (« j’écoutais les bruits de la rue »), des imageries oniriques (« je voyais des petits extraterrestres ») et des réflexions volontaires (« je pensais à ce que j’allais faire demain »).

Des états mentaux présents à tous les stades, y compris dans le sommeil léger

Là où les choses se compliquent, c’est lorsque l’on observe la répartition de ces états en fonction du niveau de vigilance. Les chercheurs s’attendaient à une répartition claire : pensées rationnelles à l’éveil, imageries bizarres dans le sommeil. Certains schémas allaient dans ce sens, comme la raréfaction des pensées liées à l’environnement et des réflexions volontaires à mesure que l’on s’enfonce dans le sommeil. Mais l’étude a surtout révélé que les quatre types d’expériences apparaissaient à tous les stades : éveil, premiers instants de l’endormissement (stade N1) et sommeil plus profond (stade N2).

« Ce qui nous traverse l’esprit n’est pas dicté par le fait d’être éveillé ou endormi », soulignent Decat et Oudiette. Les exemples recueillis illustrent cette porosité des frontières. Une participante, parfaitement éveillée selon les critères EEG (ondes alpha), a rapporté : « Des fourmis grimpaient sur moi avec des mots croisés en arrière-plan. » À l’inverse, un participant endormi en stade N2 a simplement déclaré : « Je pensais au travail. » Autant dire que l’esprit peut rêver avant de dormir, et réfléchir en dormant.

Des signatures cérébrales identiques, qu’importe l’état de conscience

Pour expliquer ce phénomène, les chercheurs ont affiné leur analyse. En zoomant sur des fenêtres de temps plus courtes et en utilisant 64 électrodes pour couvrir le cortex, ils ont identifié des signatures cérébrales spécifiques à chaque type d’expérience mentale. Par exemple, l’imagerie onirique s’accompagnait d’une communication plus faible entre les régions cérébrales, comme si ces zones « dialoguaient » moins efficacement. Mais le plus surprenant reste que ces signatures étaient identiques, que la personne soit éveillée ou endormie.

« Le cerveau peut produire le même type d’expérience mentale indépendamment de l’état de vigilance », précisent les auteurs. Autrement dit, une pensée rationnelle ou une image onirique peut émerger indifféremment d’un esprit éveillé ou endormi. Cette découverte remet en cause les modèles traditionnels qui opposent rigidement les deux états. Elle ouvre également la voie à de nouvelles questions : ces expériences sont-elles universelles ? Leur séquence est-elle la même pour tous ? Et surtout, que nous révèlent-elles sur notre fonctionnement cérébral ?

Et maintenant ?

Pour répondre à ces interrogations, l’équipe a lancé Drifting Minds, un questionnaire en ligne d’une vingtaine de minutes conçu pour explorer les expériences mentales à l’endormissement. Déjà plus de 4 500 personnes à travers le monde y ont participé. L’objectif ? Identifier des profils d’endormissement dans la population et analyser leurs liens avec des traits comme la créativité, l’anxiété ou la qualité du sommeil. Les résultats pourraient permettre de mieux comprendre les troubles du sommeil ou, à l’inverse, d’exploiter ces états hybrides à des fins thérapeutiques ou créatives.

Si ces travaux ouvrent des perspectives fascinantes, ils soulèvent aussi des défis méthodologiques. Comment capturer des expériences aussi éphémères et subjectives ? Comment distinguer une pensée rationnelle d’une imagerie onirique lorsque les frontières s’estompent ? Pour Decat et Oudiette, la clé réside dans l’abandon des catégories rigides au profit d’une approche plus nuancée. « Ce que nous cherchons, au fond, c’est à comprendre ce que le cerveau génère dans cet entre-deux. Et ce que cela raconte de nous. »

Cette étude rappelle que le sommeil n’est pas une simple absence de conscience, mais une réorganisation dynamique de l’activité mentale. Elle invite également à prêter attention à ces moments de transition, souvent négligés. Ce soir, en fermant les yeux, chacun pourrait ainsi découvrir un paysage mental bien plus riche qu’il n’y paraît. Peut-être est-il temps de s’y intéresser de plus près.

Pour l’instant, les chercheurs ne peuvent pas l’affirmer. L’étude s’est concentrée sur un échantillon de 103 participants, principalement des adultes en bonne santé. Le questionnaire Drifting Minds, qui a déjà recueilli plus de 4 500 réponses, vise justement à identifier d’éventuelles variations culturelles, liées à l’âge, au sexe ou à des traits de personnalité comme la créativité ou l’anxiété.

Les résultats suggèrent que ces états sont largement spontanés, mais certains participants ont rapporté des expériences volontaires, comme des réflexions liées à la journée à venir. Cependant, la majorité des expériences semblent échapper au contrôle conscient. Les chercheurs n’excluent pas que des techniques de méditation ou de préparation mentale puissent influencer ces phénomènes, mais cela reste à explorer.