Cours 3 - Sommeil et rythmes biologiques

Question 1

L’homme passe combien de temps de sa vie à dormir?

Answer 1

1/3 de sa vie à dormir, 1/4 à rêver

Question 2

Quelles sont les fonctions évolutives?

Answer 2

dormir et rêver

Question 3

Qu’est-ce que la chronobiologie?

Answer 3

étude des rythmes biologiques

science relativement récente décrite seulement depuis les années 1970

Question 4

Que sont les rythmes circadiens?

Answer 4

circa = relatif à

die = jour

rythmes qui montrent une période d’environ un jour

Question 5

Qu’est-ce que l’horloge fleurale?

Answer 5

disposition jardinière en forme d’horloge de fleurs dont l’ouverture survient à l’heure indiquée sur l’horloge

Question 6

Les rythmes qui ont été les plus étudiés jusqu’à maintenant sont…

Answer 6

les rythmes circadiens, donc d’une période d’environ un jour

Question 7

Qu’observe Carl Von Linné dans son ouvrage Philosophica Botanica?

Answer 7

il observe que les fleurs de certaines plaintes s’ouvrent et se ferment à des moments déterminés de la journée

Question 8

Qu’est-ce qui est dit dans de Mairan?

Answer 8

ouverture et la fermeture des feuilles de mimosa persistent en l’absence de lumière

24 heures (observation même en obscurité)

Question 9

Que dit de Candolle?

Answer 9

ouverture et la fermeture en obscurité constante se produit environ 2 heures plus tôt chaque jour chez un autre type de plante

cycle circadien de 24 heures, mais ouverture et fermeture des fleurs sur une période de 22 heures

horloge biologique interne - remise à l’heure quand la plainte est dans son milieu extérieur

Question 10

Quelles sont deux caractéristiques du rythme circadien?

Answer 10

endogène: existe en absence de tout indice cyclique extérieur

mécanisme de synchronisation avec le milieu extérieur

Question 11

La vigilance et la sécrétion de certaines hormones et autres régulations se font selon un cycle de …

Answer 11

24 heures car ils sont régulés de façon endogène et exogène (synchronisation des indices)

Question 12

Qu’est-ce qu’un oscillateur?

Answer 12

structure générant une fluctuation rythmique

il est capable de générer un rythme endogène (horloge biologique)

Question 13

Un zeitgeber est une ..

Answer 13

indice temporel environnemental pouvant synchroniser un oscillateur

Question 14

le générateur central du rythme est …

Answer 14

la base de la locomotion chez l’homme et il s’agit qu’on se souvient d’un oscillateur impliquant un réseau de neurones (min 2)

Question 15

Le thalamus agit comme un…

Answer 15

pacemaker qui synchronise les neurones du cortex

Question 16

La synchronisation de l’activité rythmique de ces cellules thalamiques se fait par…

Answer 16

un mécanisme d’association

ces rythmes coordonnés sont transmis au cortex par des projections thalamocorticales qui excitent les neurones corticaux

Question 17

Quelle région du cerveau sert d’oscillateur ou d’horloge biologique pour le rythme circadien chez l’homme?

Answer 17

un petit noyau de l’hypothalamus - le noyau suprachiasmatique

Question 18

Est-ce que c’est facile d’éliminer tous les zeitgebers?

Answer 18

non

Question 19

La combinaison des facteurs endogènes et homéostatiques induit quoi?

Answer 19

un cycle circadien d’environ 16h de veille pour 8h de sommeil

Question 20

L’horloge biologique chez les mammifères se synchronise avec plusieurs facteurs physiologiques et ce par quelles trois étapes?

Answer 20

1- détecteur de lumière: rétine - information afférente sensible à la lumière et à l’obscurité

2- horloge: NSC - horloge continue à fonctionner et conserve son rythme de base même si l’information afférente est supprimée

3 - voie de sortie: contrôle de certaines fonctions cérébrales et corporelles selon le timing de l’horloge

Question 21

Les paires de noyaux se retrouvent où?

Answer 21

de chaque côté de la ligne médiane et en bordure du 3ieme ventricule, juste au-dessus du chiasme optique, lui-même au-dessus de l’hypophyse (glande pituitaire), qui secrète plusieurs hormones vitales

Question 22

Les rôles de la lumière, par rapport aux rythmes circadiens, se passent dans …

Answer 22

la VRHT: voie rétino-hypothalamique (monosynaptique)

Question 23

Que fait la voie rétino-hypothalamique?

Answer 23

mécanisme photosensible qui remet l’horloge cérébrale à l’heure

axones des cellules ganglionnaires - voies directes avec le NSC

cellules ganglionnaires contenant de la mélanopsine sensibles à l’intensité de la lumière

permettent de synchroniser avec les cycles de lumière et obscurité

ne dépend pas des photorécepteurs (cônes et bâtonnets)

Question 24

David Berson et cie ont découvert quoi?

Answer 24

que ce sont des cellules ganglionnaires contenant de la mélanopsine, un pigment visuel différent de celui des cônes (3 iodopsines) et des bâtonnets (rhodopsine) qui transmettent l’information au NSC

ces cellules ganglionnaires sont plus sensibles aux ondes courtes

Question 25

Comment sait-on que les noyaux suprachiasmatiques (NSC) sont le siège de l'horloge biologique?

Answer 25

étude de lésions études de transplantations des NSC études de l'activité des cellules du NSC isolées

Question 26

* Études de lésions : ablation des NSC en isolation de zeitgebers chez le singe

Answer 26

– 1- singe placé dans un environnement éclairé en permanence : cycle de ~25.5h – Enregistrement montre différents stades du sommeil et température – 2- rythmes circadiens sont abolis par ablations des deux NSC même si encore placé dans un environnement éclairé en permanence – Induit des rythmes permanents à haute fréquence

Question 27

* Études de lésions : ablation des NSC en isolation de zeitgebers chez le hamster

Answer 27

– Les barres noires : sommeil. – Cycle circadien automone de < de 24h. – Sommeil demeure mais pas aussi cyclique; devient désorganisé. – Doit avoir d’autres mécanismes qui régulent le sommeil.

Question 28

* Études lésionnelles et transplantation : Ralph et Menaker (1990): Hamsters dorés

Answer 28

– Période de 24,1 heures (Hamster normaux) – Période de 22 heures (Mutant : gène tau). – Période de 20 heures (Mutant : 2 copies du gène tau) – Étapes : * Lésions aux NSC * Transplantation NSC de deux types de donneurs * Adopte la période du donneur

Question 29

Comment les neurones du NSC contrôlent-ils les rythmes?

Answer 29

chaque cellule du NSC en elle-même représente une petite horloge moléculaire des neurones individuels du NSC du rat ont été isolés et se sont développés in vitro, n culture tissulaire

Question 30

Des données suggèrent l'existence d'un cycle moléculaire fondé sur...

Answer 30

l'expression génique

Question 31

Qu'est-ce que les gènes-horloges?

Answer 31

l'un de ceux-ci s'appelle le gène clock un acronyme pour circadian locomotor output cycles kaput boucle de rétroaction négative le gène-horloge est transcrit en ARN messager qui va être traduit en protéine et ceci prend un certain temps

Question 32

Qu'est-ce que la courbe de réponse de phase à la lumière?

Answer 32

lumière présentée tôt dans la nuit subjective: - déali de phase: le moment de référence de la rythmicité circadienne se produit à une heure plus tardive lumière présentée vers la fin de la nuit subjective: - avance de phase: le moment de référence de la rythmicité circadienne se produit plus tôt lumière présentée au milieu de la journée subjective: - peu de changement de phase

Question 33

Qu'est-ce que la courbe de réponse à la mélatonine (effet inverse de la lumière sur la phase du sommeil)?

Answer 33

mélatonine le matin: - délai de phase mélatonine fin de l'après-midi, début de soirée: - avance de phase

Question 34

On peut utiliser la luminothérapie pour...

Answer 34

ajuster le sommeil selon des heures convenables pour ceux qui ont avance ou délai de phase

Question 35

La mélatonine est...

Answer 35

une hormone sécrétée par la glande pinéale (épiphyse) durant la nuit et permettant le sommeil synthétisée à partir du tryptophane parfois qualifiés d'hormone Dracula parce qu'elle n'est sécrétée que pendant la période nocturne ou plutôt en l'absence de lumière le taux le plus important est mesuré en fin de nuit au petit matin

Question 36

La mélatonine s'agit d'un facteur...

Answer 36

hypnogène qui induit le sommeil, mais le rôle exact dans le sommeil est mal compris

Question 37

Le symptôme principal des troubles circadiens est...

Answer 37

le problème de sommeil ou d'éveil

Question 38

Cause et traitement des troubles circadiens

Answer 38

le plus fréquent: phase anormale entre le rythme endogène et le cycle environnemental cause: interne ou externe traitement: renforcer ou modifier les synchroniseurs

Question 39

Le pire troubles circadiens affectent..

Answer 39

les travailleurs de nuit dû à une désynchronisation entre indices endogènes et indices exogènes sommeil de jour pour eux - trop court (5 à 6 heures) - éveils fréquents non récupérateur - associé à fatigue et somnolence durant l'éveil cause principale des problèmes: phase circadienne inadéquate pour le sommeil de jour

Question 40

Qu'est-ce que le syndrome des oiseaux de nuit ou syndrome de délai de phase?

Answer 40

– Insomnie le soir (ne peuvent s'endormir avant 3 ou 4 heures le matin) et difficulté à se réveiller le matin – En vacances se couchent entre 2:00 et 6:00 le matin et se lèvent entre 11:00 et 15:00. – Pas de difficulté à maintenir le sommeil – Sommeil très court si obligations sociales (2-5 heures) – Somnolence diurne associée à la privation de sommeil – Plus chez les individus jeunes (7% chez les adolescents) – Structure du sommeil normale après l'enclenchement de celui-ci. Ne pas confondre avec mauvaise hygiène de sommeil (brûler la chandelle par les deux bouts). – L'horloge biologique est en retard, donc le maximum de somnolence se produit à une heure beaucoup plus tardive. – Traitements possibles: la photothérapie, la mélatonine – Somnifères pas efficaces (sauf à très hautes doses)

Question 41

Qu'est-ce que le syndrome des oiseaux du matin ou syndrome de l'avance de phase?

Answer 41

– Forte somnolence en soirée – Incapacité à reporter le moment du coucher (endormissement au volant, en public) – Éveil prématuré le matin – Pas de difficulté à maintenir le sommeil – Typiquement coucher entre 18:00 et 20:00 et éveil final avant 05:00 – Très rare – Généralement chez les personnes âgées

Question 42

Comment faire des mesures subjectives des rythmes circadiens?

Answer 42

Questionnaires: - vie socio-professionnelle - hygiène de vie et santé - habitat - habitudes de sommeil - agenda de sommeil Échelles: - somnolence: Epworth scale of drowsiness - insomnie: pittsburgh scale of insomnia - anxiété et dépression: beck depression inventory

Question 43

L'actigraphie est l'utilisation...

Answer 43

d'un appareil portable qui enregistre le mouvement sur de longues périodes de temps

Question 44

Qu'est-ce que l'exposition à la lumière nous permet de savoir?

Answer 44

si la personne est éveillée la nuit (par exemple)

Question 45

Comment peut-on mesurer le taux de mélatonine et de cortisol?

Answer 45

analyse d'échantillon de salive mesure de la température corporelle

Question 46

La polysomnographie est ...

Answer 46

l'ensemble de ces mesures objectives

Question 47

Les rythmes de l'EEG sont classés selon leurs bandes de fréquences. Que sont-ils?

Answer 47

Béta (14 à 30 Hz): activation globale du cortex Alpha (8 à 12-13 Hz): éveil calme souvent les yeux fermés Théta (4 à 7 Hz): certains états de sommeil Delta (<4 Hz): sommeil profond Gamma (30 à 90 Hz): pendant l'éveil

Question 48

Quelle est la différence entre les rythmes de basses et hautes fréquences?

Answer 48

basses: sommeil sans rêve ou coma hautes: vigilance, éveil et phases de rêve du sommeil

Question 49

Que veut dire Hertz?

Answer 49

le nombre d'oscillations par seconde

Question 50

Que se passe t-il dans le stade 1?

Answer 50

o Alpha et surtout thêta (4-7 Hz) o Période endormissement. Cogne des clous. Yeux roulent tranquillement (EOG) o EMG à faible. o ECG ralentit. o Le plus léger, peut s’éveiller facilement o Très court.

Question 51

Que se passe t-il dans le stade 2?

Answer 51

o Ondes thêta. o Appartition des complexes K : grande onde bipolaire qui fait apparition sporadiquement parmi les ondes thêta o Et des fuseaux de sommeil : ondes rapides (alpha). Générés par thalamus. o Ces 2 événements sont très importants dans la mémoire. o EOG faible. o EMG faible. o ECG lent. o De 5-15 min

Question 52

Que se passe t-il dans le stade 3?

Answer 52

o Ondes delta (<4 Hz) Delta. 20-50% d’ondes lentes (<~2Hz) o Amplitude de plus en plus forte, fréquence de moins en moins élevée o EOG faible. o EMG faible. o ECG très lent. o Peut durer entre 20-40 min

Question 53

Que se passe t-il dans le stade 4?

Answer 53

o +50% d’ondes delta lentes (<~2 Hz) o EOG à plat. o EMG faible. o ECG très lent.

Question 54

Que se passe dans le stade de sommeil paradoxal?

Answer 54

o Le sommeil redevient plus léger et on passe au stade du sommeil paradoxal (Jouvet). o EEG : comme à l’éveil : ondes bêta (et gamma) o En fait, la consommation d’O2 est plus élevée que dans l’état de veille active o Atonie musculaire (EMG à plat) o EOG (électrooculogramme = les yeux bougent sous les paupières) o REM (rapid eye movement) : signe précuseur du rêve o Les muscles de l’oreille interne aussi sont très actifs! o ECG : le cœur bat plus vite que dans les autres stades o Sommeil du rêve.

Question 55

Que fait un hypnogramme?

Answer 55

divise en 2 les stades: REM et non-REM il y a 3 états fonctionnels distincts: éveil, REM et non-REM

Question 56

Le sommeil lent est ...

Answer 56

la température et consommation d'énergie diminuent. système parasympathique: fréquence cardiaque, respirations, fonctions rénales ralentissent, processus digestifs s'accentuent

Question 57

Le sommeil paradoxal est...

Answer 57

l'activité sympathique rythme cardiaque et respiration augmentent, le clitoris et le pénis sont gorgés de sang

Question 58

Des lésions des structures médianes du tronc cérébral provoquent quoi?

Answer 58

un état semblable au sommeil lent

Question 59

Des lésions du tegmentum latéral stoppaient quoi?

Answer 59

l'influx sensoriel ascendant

Question 60

La stimulation du tegmentum mésencéphalique médian provoque quoi?

Answer 60

un état de vigilance accrue

Question 61

Le SRAA (système réticulaire activateur ascendant) implique...

Answer 61

à peu près tous les systèmes modulateurs diffus

Question 62

L'éveil...

Answer 62

Les neurones du tronc cérébral qui sécrètent de la noradrénaline et de la sérotonine (les neurones aminergiques) sont actifs pendant l’éveil et accentuent l’état d’éveil. Certains neurones du pont et de la base du cerveau antérieur qui sécrètent de l’acétylcholine sont aussi actifs pendant l’éveil.

Question 63

Que secrètent les neurones de l'hypothalamus?

Answer 63

hypothalamus latéral: orexine (ou hypocrétine) mésencéphale: histamine hypothalamus: hypocrétine qui excite les neurones cholinergiques, sérotonergiques, noradrénergiques, histaminergiques et dopaminergiques

Question 64

le sommeil lent...

Answer 64

Encore mal compris. Nous savons que les neurones cholinergiques, sérotonergiques et noradrénergiques neuromodulateurs sont relativement inactifs. Cependant, certains neurones cholinergiques de la base du cerveau antérieur sont actifs pendant le sommeil lent (et inactifs pendant l’éveil).

Question 65

L'adénosine se retrouve dans ....

Answer 65

toutes les cellules vivantes qui joue un rôle dans le métabolisme énergétique de l'ATP est secrétée par certains neurones agit comme modulateur au niveau de nombreuses synapses du cerveau et favorise le sommeil lent

Question 66

Le sommeil paradoxal....

Answer 66

Les neurones sérotonergiques et noradrénergiques neuromodulateurs sont inactifs pendant le sommeil paradoxal. Cependant, certains neurones cholinergiques du pont sont actifs pendant le sommeil lent. Ces neurones inihibent probablement l’activité rythmique du thalamus — ce qui permet une activation corticale générée intérieurement notamment des aires visuelles extrastriées — ainsi que les motoneurones spinaux — empêchant que l’activité du cortex moteur s’expriment en mouvements.

Question 67

Que démontre le contraste REM - éveil: zones rouges et jaunes = plus actif dans REM?

Answer 67

Aires visuelles primaires : pareilles dans REM et éveil Aires extrastriées (visuelles secondaires) sont plus ac tives pendant le REM Système limbique plus actif en REM (contenu émotionnel des rêves) — e.g. cortex cingulaire antérieur rostral (joie), cortex préfrontal médian (trsitesse), amygdales (peur), hippocampe Éveil : lobe frontale plus actif

Question 68

Que démontre le contraste REM - sommeil à ondes lentes?

Answer 68

- Plus faible activation des aires visuelles primaires pendant REM - Aires extrastriées sont plus actives en REM : épisodes de rêves - Activation du système limbique beaucoup plus importante : aspect émotionnel du rêve

Question 69

Qu'est-ce que des hallucinations hypnagogiques?

Answer 69

- Les rêves ne se limitent pas à ceux du sommeil paradoxal. Il y a des rêves, qualitativement différents, il est vrai, mais des rêves tout de même, à tous les autres stades du sommeil. E.g. des hallucinations hypnopompiques juste avant le réveil; et des hallucinations hypnagogiques au moment de l’endormissement.

Question 70

Qu'est-ce que la théorie de la récupération?

Answer 70

– Sommeil nous permet de se restaurer – Plus qu’une période de retour au calme – Hausse de l’hormone de croissance, augmentation de la synthèse protéique, réparation des tissus

Question 71

Qu'est-ce que la théorie de l'adaptation?

Answer 71

– Permet de conserver l’énergie et de se protéger des prédateurs

Question 72

Quelle est la connection entre sommeil et plasticité cérébrale?

Answer 72

– Re-programmation de comportements instinctifs ou adaptatifs – Mémoire et apprentissage * Santé : – Système immunitaire – Système cardiovasculaire – Régulation du glucose – Régulation des hormones liées au stress

Question 73

Que pense Freud par rapport aux rêves?

Answer 73

– Expression de pulsions refoulées pouvant être satisfaites sans risque de sentiment de culpabilité ni de violation de règles sociales

Question 74

Que pense Hobson et McCarley par rapport aux rêves?

Answer 74

– Hypothèse d’activation-synthèse – Rêve = associations et souvenirs localisés dans le cortex évoqué par les décharges aléatoires des neurones du pont – Activation du système limbique : fait naître des émotions – Favoriserait la consolidation mnésique en fonction de la valeur émotionnelle de la trace mnésique * Notre cortex se charge d’interpréter tout ça au réveil.

Question 75

Le manque de sommeil modéré a des effets...

Answer 75

néfastes psychomoteurs plus importants que le niveau proscrit d'intoxication à l'alcool