Chap 3 - Veille et sommeil

Question 1

1/

Déf sommeil

Answer 1

état physiologique cyclique
correspondant chez les vertébrés à sang chaud
à un comportement de repos particulier
caractérisé par :

• dissolution de la conscience,
• résolution musculaire,
• ralentissement des fonctions végétatives

Question 2

2/
Qu’est ce qui différencie sommeil de
syncope, narcose ou coma ?

Answer 2

réversibilité immédiate du sommeil

Question 3

3/

De quoi dépend la périodicité du sommeil chez l’humain ?

Answer 3

De l’alternance jour/nuit

et de synchroniseurs internes
mis en place dès la naissance

Question 4

4/

Décrire brièvement l’évolution de l’étude des comportements de veille et sommeil

Answer 4

1/ Observation de sujets en état de veille et de sommeil

2/ Electroencéphalographie (EEG)
> ajout données issues de l’activité cérébrale&raquo_space; distinction de 5 états couvrant veille et sommeil

3/ 1957 des médecins US décrivent 5 stades du sommeil

4/ Classification affinée par Rechtschaffen et Kales
en 1968 grâce à utilisation conjointe de
EEG, éléctro-oculographie, et électromyographie
> tjs utilisée aujourd’hui

Question 5

5/
Comment nomme-t-on l’enregistrement de nombreuses variables physiologiques pendant le sommeil

tels que l’EEG, l’EOG, l’EMG, fréquences cardiaques et respiratoires combinées en des enregistrements vidéos ?

Answer 5

La polysomnographie

> a permis grandes avancées dans compréhension des mécanismes de veille et de sommeil et leurs troubles

Question 6

6/

Quels états les périodes de veille comprennent-elles ?

Answer 6

2 états :

• éveil attentif : actif physiquement et mentalement
• éveil diffus : actif mentalement mais immobile

Question 7

7/

A quelle activité neuronale est associé l’éveil attentif ?

Answer 7

Rythme BETA > 25-40Hz de fréquence

Onde rapide de faible amplitude (10-20 microV)
qui apparaît dès que le sujet finalise son activité mentale (attention ou concentration)

Rythme très présent lorsque sujet éveillé, concentré et traite volontairement des informations

Question 8

8/

A quelle activité neuronale est associé l’éveil diffus (ou relaxé) ?

Answer 8

Rythme ALPHA > 8-12 Hz de fréquence

Onde plus lente et régulière
Amplitude de 50 à 100 microV

Découvert par Hans Berger en 1929

Rythme caractéristique
des régions cérébrales postérieures
chez l’humain éveillé mais ayant les yeux clos,
ou détendu ou en méditation
> disparaît généralement à l’ouverture des yeux

Question 9

9/

Qu’est ce qui caractérise le sommeil ?

Answer 9

• absence de comportement (inactivité)
• seuils accrus de l’activation engendrée par
  les stimulis externes

Question 10

10/
Quelles sont les deux catégories de sommeil ?
définies à partir de quelles données ?

Answer 10

Données EEG permettent de définir les catégories :

• Sommeil à ondes lentes (SOL ou SL)
• Sommeil paradoxal (SP)

> alternent par cycles de 60 à 90 min

Question 11

11/

Qu’est ce qui caractérise le sommeil à ondes lentes ?

Answer 11

Baisse ou suppression des interactions
de l’individu avec l’environnement
> pas ou peu d’activités motrices
hormis réajustement de la position

4 stades selon facilité à réveiller le sujet :
1/ rythme Thêta
2/ rythme Sigma
3/ rythme Delta
4/ stade IV (niveau le plus profond)

Question 12

12/

Def stade 1 sommeil lent

Answer 12

Rythme Thêta - durée 3-4 minutes
> Stade de l’endormissement
peut être interrompu par micro-réveils

> Dissolution ondes Alpha
remplacées par ondes Thêta plus lentes et plus amples
(fréquence 4-6 Hz)

> Imageries de type hypnagogique
et impressions corporelles bizarres (sensation de chute, altération du schéma corporel…)

Question 13

13/

Def stade 2 sommeil lent

Answer 13

Rythme Sigma
> Durée 10-25 minutes
> Brève apparition de fuseaux de rythmes rapides (12-15Hz) interrompant ondes Thêta

> Petits mouvements fréquents
Sujet difficile à réveiller, rêverie importante distincte de la veille et du rêve
Environ 50% de la durée du sommeil

Question 14

14/

Def stade III sommeil lent

Answer 14

Rythme Delta
> ondes lentes de grande amplitude (2-4 Hz / 300 microV)

Début sommeil profond :

• Sujet n’a plus conscience de son environnement
• Baisse température corporelle et pression artérielle
• Difficile à réveiller

Question 15

15/

Def stad IV sommeil lent

Answer 15

Aboutissement du stade III
EEG seulement composé d’ondes très lentes

> Fonctions vitales ralenties à l’extrême,
mouvements rares, tonus musculaire s’affaisse

> Stimulations sensorielles tjs traitées par cerveau
mais de façon moins marquée
(exp : diminution d’amplitude des potentiels évoqués auditifs)

> Réflexes diminués sauf ceux de défense qui sont exaltés
(retrait ou flexion)

> En cas de réveil&raquo_space; confusion mentale

> Somnambulisme possible à ce stade

Question 16

16/
Quand au cours de la nuit le sommeil paradoxal intervient-il ?

Quelle fréquence et quelle proportion représente-t-il ?

Answer 16

Première partie de la nuit :
sujet passe par les 4 stades du SL en 1h environ
puis retour bref au stade 2
puis transition vers SP

Premier épisode de SP est court : 4-8 minutes
et s’achève souvent avec un mouvement

Premiers cycles de la nuit = surtout SL profond
Derniers cycles = le plus de SP

Au total proportion est de 80% de SL et 20% de SP

Question 17

17/
Qu’est ce qui caractérise le sommeil paradoxal ?
pourquoi ce terme ?

Answer 17

• activité EEG équivalente à l’état de veille active (rapide et faible amplitude) mais muscles du cou pas en tension
• respiration et pouls accélèrent, irréguliers, température corporelle fluctue
• accroissement de la dépense d’énergie
  (conso oxygène et glucose)
  montré par la tomographie par émission de positons
• mouvements oculaires rapides (REM) sous paupières fermées
• réactivité minimale aux stimuli extérieur et effondrement du tonus musculaire

> > similitudes avec état de veille tout en étant un état de sommeil profond justifie le terme de sommeil paradoxal

Question 18

18/

Quelle est la proportion d’activité onirique rapportée par les sujets en SP et en SL ?

Answer 18

En SP rêve rapporté dans 80% des cas

En SL :
> 10% si on entend par rêve des récits structurés et complets,
> mais jusqu’à 70% si on retient le moindre souvenir
de sensation, image ou émotion

Question 19

19/

Comment s’organisent les cycles sur une nuit de sommeil chez l’humain adulte ?

Answer 19

Nuit découpée en 4 ou 5 cycles

d’environ 90 minutes chacun

Question 20

20/

Quels éléments indiqueraient l’utilité adaptative du sommeil paradoxal ?

Answer 20

Etat de vulnérabilité (sujet comme paralysé)
qui n’intervient qu’après environ 1h de sommeil lent
> délai permettant de vérifier sécurité de l’environnement

SP est plus important chez les prédateurs (moins vulnérables) que chez les proies

Question 21

21/

Que nous montrent les expériences de privation de sommeil ?

Answer 21

1/ Sur l’homme volontaire :
1965 étudiant reste éveillé pendant 264h (11 jours)
> pas de signe persistant de dysfonctionnement cognitif ou physiologique, récupération progressive après une première nuit de 15h
/!\ expérience à visée de record, pas vraiment scientifique

2/ Sur le rat :
Amaigrissement et baisse de température
Mort au bout de 3 semaines car :
> difficulté à recharger réserves énergétique
> défaillance système immunitaire

Question 22

22/

Citer les 2 théories sur la fonction du sommeil lent

Answer 22

Théorie éthologique

et théorie protectrice

Question 23

23/

Qu’est ce que la théorie éthologique du SL ?

Answer 23

SL = comportement adaptatif de protection et économie d’énergie

Blocage automatique du comportement
pendant la période la plus défavorable à la survie (nuit pour animal diurne)

Question 24

24/

Qu’est ce que la théorie protectrice du SL ?

Answer 24

SL = phase de récupération
permettant de restaurer état physiologique de base

Car fonctions importantes
comme renouvellement cellulaire et croissance
se déroulent surtout la nuit

Et système immunitaire consomme beaucoup d’énergie

Question 25

25/

Que révèlent les expériences de privation du sommeil paradoxal ?

Answer 25

Privation de 4 à 5 jours > aucun symptômes spécifiques

hormis augmentation de la durée de ce stade
les nuits suivant l’expérience
jusqu’à récupération du SP “perdu”

> > fonction précise du SP encore inconnue

Question 26

26/

Citer les 3 hypothèses concernant les fonctions du SP

Answer 26

• Maturation du système nerveux
• Traitement de l’information et consolidation de la mémoire
• Reprogrammation

Question 27

27/
Fonctions du SP :
De quelle observation est née l’hypothèse de la maturation du système nerveux ?

Answer 27

1965 : chercheurs constatent large proportion de SP
chez foetus et nouveau-né
> hypothèse d’une excitation cérébrale interne favorisant la maturation cérébrale pendant le sommeil

Question 28

28/
Fonctions du SP :
Quelle est l’hypothèse de Roffward, Muzio et Dement ?

Answer 28

1966 - Roffward, Muzio et Dement :
activité oculomotrice pendant le SP serait le signe
d’une préparation à l’activité visuelle

> généralisable à l'ensemble du cerveau :
SP a un rôle de stimulation endogène 
et d'assistance à la structuration
et à la construction
des circuits cérébraux
au cours de la vie

Question 29

29/
Fonction du SP :
Qu’est ce que l’hypothèse du traitement de l’information
et consolidation de la mémoire ?

Answer 29

SP = état actif = base pour processus complexes
comme traitement et encodage des infos de la journée

> > réactivation du SN pour consolider
des configurations neuronales
mises en jeu pendant l’éveil

Question 30

30/
Fonction du SP :
Quelle est l’hypothèse de Jackson concernant sommeil et mémoire ?

Answer 30

1932 Jackson propose que sommeil
joue le rôle de filtre pour la mémoire
> sélec infos pertinentes et efface les superflues

> > hypothèse reprise et prolongée par d’autres :
sommeil considéré comme état propice à l’organisation d’infos en mémoire
- en encodant l’info reçue
- en préparant le traitement de nouvelles infos

Question 31

31/
Fonction du SP :
Quels indices ont apporté les recherches récentes
concernant le lien entre SP et mémorisation ?

Answer 31

• corrélation entre survenue du rythme Thêta
  et activité de l’hippocampe > structure associée à mémorisation et apprentissage
• travaux sur privation de sommeil montrent
  impact sur processus d’attention
  > privation de SP affecte surtout
  l’apprentissage de nouvelles infos ou tâches
• rat privé de SP devient incapable de retenir longtemps
  ce qu’il a appris

Question 32

32/
Fonction du SP :
Qu’est ce que l’hypothèse de la reprogrammation ?

Answer 32

Dewan - 1967
Analogie système cérébral / ordinateur :

Cerveau s'adapte aux tâches nouvelles
par activation de certains programmes
et remise en mémoire de certains autres
> "mise à jour" des programmes cérébraux 
pendant période d'inactivité

Question 33

Quels neuromodulateurs agissent sur l’état de veille ?

Answer 33

4 neuromodulateurs
de la formation réticulée ascendante
agissant sur le thalamus :

• noradrénaline
• sérotonine
• acétylcholine
• histamine

(NoSérAChHist)

Question 34

Quelle est l’action de la noradrénaline

sur l’état de veille et d’où vient-elle ?

Answer 34

Action excitatrice puissante
(agit seulement en phase d’éveil)

Noradré. issue du locus coeruleus (noyau du tronc cérébral)

Cible principalement thalamus et cortex

Sécrétion modulée par environnement extérieur
(décuplée en cas de stress)

Question 35

Provenance et action de la sérotonine sur l’état de veille ?

Answer 35

Neurotransmetteur impliqué dans l’humeur

Issue du noyau du raphé (pont du TC)

Cible pcpalement thalamus et cortex

Sécrétion constante et indé de l’environnement

Induit : veille + active, moins de trouble de la vigilance, meilleure humeur
» très utilisée dans le traitement de la dépression

Question 36

Provenance et action de l’acétylcholine sur l’état de veille ?

Answer 36

Impliquée dans nombreuses fonctions physio et cog.

Issue du noyau du pont du TC
et des noyaux de la base du télencéphale

Cible également cortex et thalamus

Sécrétée uniquement en fonction des stimulation de l’environnement : variation de bruits, changement d’états…

Question 37

Provenance et action de l’histamine sur l’état de veille ?

Answer 37

Neurotransmetteur excitateur
actif uniquement pdt l’éveil

Issu de l’hypothalamus supérieur

Cible cortex, thalamus et autres noyaux du système d’éveil

> > interactions de ces noyaux&raquo_space; excitabilité amplifiée

Question 38

Quel neurotransmetteur issu du noyau du raphé agit sur l’éveil ?

Answer 38

La sérotonine

Question 39

Quel neurotransmetteur voit sa sécrétion décupler en cas de stress ?

Answer 39

La noradrénaline

Question 40

Quel neurotransmetteur issu de l’hypothalamus supérieur n’est actif que pendant l’éveil ?

Answer 40

L’histamine

Question 41

Quel neurotransmetteur issu du pont du TC et des noyaux de la base du télencéphale n’est secrété qu’en fonction des stimulations de l’environnement ?

Answer 41

L’acétylcholine

Question 42

Qu’est ce que le centre de l’endormissement ?

Answer 42

Système qui permet endormissement
en régulant le système de veille :

émet un neuromédiateur inhibiteur (Gaba)
> inhibe transmission synaptique
dans les noyaux du système d’éveil
en moins de 10 minutes

Question 43

Où est situé le centre de l’endormissement ?

Answer 43

Dans le noyau ventrolatéral préoptique
(VLPO)
> dans l’hypothalamus antérieur

Question 44

Quel est le rôle du noyau ventrolatéral préoptique ?

Answer 44

Inhibition du système d’éveil (endormissement)

via émission de Gaba

Question 45

Où est situé le générateur de sommeil profond ?

Answer 45

Dans la formation réticulaire thalamique

Question 46

Que fait le générateur de sommeil profond ?

Answer 46

Il prend le relais du système d’endormissement
après stades 1 et 2

Bloque infos sensorielles qui transitent par thalamus
» impose rythme lent et synchronisé au cortex
(ondes delta)

Question 47

Quels systèmes complémentaires

sont impliqués dans le sommeil paradoxal ?

Answer 47

1/ au niveau de l’aire péri-brachiale

2/ au niveau de la formation réticulée médio-pontique

Question 48

Rôle de l’aire péri brachiale dans le SP ?

Answer 48

Générateur interne (endogène)
qui stimule mouvements oculaires
et excite grande proportion des neurones
(aires sensorielles tout comme motrices)

Question 49

Rôle de la formation réticulée médio-pontique dans le SP ?

Answer 49

Responsable de l’atonie
> bloque excitation des voies motrices
au niveau de la moelle

Question 50

Comment se produit l’alternance veille-sommeil ?

Answer 50

Via des mécanismes d’inhibitions réciproques
= baisse d’activité d’un système&raquo_space; activation de l’autre

> modulations réciproques favorisées par
la proximité anatomique de :

• VLPO (inhibition)
• Hypothalamus postérieur (stimulation)
• Noyau suprachiasmatique (horloge biologique)

Question 51

Quels facteurs modulent les interactions
des structures anatomiques jouant un rôle
dans l’alternance veille-sommeil ?

Answer 51

1/ Facteurs endogènes

exp : adénosine
> inhibiteur acétylcholine présent dans 
le liquide céphalo-rachidien
> facteur hypnogène endogène
(accumulée au cours de la journée, taux dépend de la durée et de l'intensité de la veille)

autre exp : stimuli interne > faim, douleur…

2/ Facteurs exogènes

exp : stimuli externes (sensation tactile, bruit…)
et surtout leurs variations

Question 52

Quel terme désigne les perturbations du sommeil non-pathologiques ?

exps ?

Answer 52

Les parasomnies

exp : hallucinations hypnagogiques, somnambulisme, énurésie, bruxisme

Question 53

Que sont les hallucinations hypnagogiques ?

Answer 53

Se produisent dans la phase juste avant le sommeil

Sorte de rêve éveillé
> même caractère de matérialité ou d’intensité
qu’un rêve empreint de réalisme

Contact avec la réalité conservé
» sujet reste spectateur de son hallucination

Question 54

Qu’est ce que le somnambulisme ?

Answer 54

Plus souvent observé chez les enfants

= sortir du lit, se déplacer en ayant l’air éveillé

Ne dure que quelques secondes en général

Pas de souvenir au réveil

Ne survient que durant le sommeil lent

Disparaît généralement avec l’âge

Question 55

Qu’est ce que l’énurésie ?

Answer 55

Survenue de mictions involontaires et inconscientes
chez l’enfant de plus de 5 ans ou l’adulte

Fréquents au cours du 1er tiers de la nuit

Episodes se déclenchent au cours des stades 3 et 4

Question 56

Qu’est ce que le bruxisme ?

Answer 56

Grincement des dents pendant le sommeil

Question 57

Quelles sont les maladies du sommeil ?

Answer 57

Insomnies
Apnée du sommeil
Narcolepsie

Question 58

Qu’est ce que l’insomnie ?

Answer 58

Aboutissement ordinaire de certains états
d’ordres neurologiques, psychiatriques et médicaux

Facteurs de déclenchement transitoire :
Horaires de travail, changement de fuseau horaire,
conditions de l’environnement (aspect de la nouveauté)

Question 59

Qu’est ce que l’insomnie de maintien ?

Answer 59

Difficulté à rester endormi
> sommeil parsemé de nombreuses périodes d’éveil

Semble davantage liée à
prise de drogues
ou facteurs neuro ou psychiatriques

Peut aussi être causé par d’autres pathologies du sommeil
comme le syndrome des jambes sans repos
> sensations de picotement ou brûlure
+ mouvements involontaires
par périodes de 5 à 90 sec. pendant le sommeil

Question 60

Qu’est ce que l’apnée du sommeil ?

Answer 60

Arrêts respiratoires durant la nuit
causés par affaissement des voies respiratoires
» bloque passage air et fort ronflement

Niveau d’O2 diminue
» réflexe de prendre une bruyante bouffée d’air
» centaines de micro réveils

Sans traitement apnée peut causer
problèmes cardiovasculaires
et raccourcir espérance de vie

Question 61

Qu’est ce que la narcolepsie ?

Answer 61

Accès fréquents et intenses de sommeil
durant de 5 à 30 min.
survenant à tous moments
pendant heures habituelles d’éveil

Passage soudain et direct
de l’éveil au sommeil paradoxal

Problèmes souvent associés :
chute de tonus musculaire
provoquée par stimuli brusques ou intenses

Origine serait dans un dysfonctionnement
du tronc cérébral