Veille et sommeil Flashcards
(38 cards)
Comment est défini le sommeil ?
Le sommeil est classiquement défini comme un état physiologique cyclique qui correspond chez les vertébrés à sang chaud a un comportement de repos particulier, caractérisé par la dissolution de la conscience, la résolution musculaire et le ralentissement des fonctions végétatives. Sa réversibilité immédiate le différencie de la syncope, de la narcose ou du coma. Sa périodicité est très variable selon les espèces. Chez l’homme elle dépend de l’alternance jour/nuit mais aussi de synchroniseurs internes qui se mettent en place dès la naissance.
Comment est observé le sommeil ?
Aujourd’hui, grâce au développement des dispositifs de polysomnographie, enregistrement de nombreuses variables physiologiques pendant le sommeil tels que l’EEG (electroencéphalographie), l’EOG (l’electro-oculographie), l’EMG (électromyographie), fréquences cardiaques et respiratoires combinées en des enregistrements vidéos, les chercheurs ont fait de grandes avancées dans la compréhension des mécanismes de veille et de sommeil et de leurs troubles.
Quels sont les différentes périodes de veille ?
Les périodes de veille comprennent deux types d’états : des périodes où nous sommes actifs physiquement et mentalement, éveil attentif et des périodes où nous sommes actifs mentalement mais immobiles, éveil diffus. Chacun de ces états est associé à une activité neuronale particulière, observée à l’aide de l’EEG.
Qu’est ce que l’éveil attentif ?
L’éveil attentif, caractérisé par le rythme BETA, de 25 à 40 Hz de fréquence. Il s’agit d’une onde rapide et de faible amplitude (10 à 20 microvolts) qui apparaît dès que le sujet finalise son activité mentale (attention ou concentration). Ce rythme est très présent lorsque le sujet est éveillé, concentré et qu’il traite volontairement des informations.
Qu’est ce que l’éveil diffus ?
L’éveil diffus (ou relaxé) est caractérisé par un tracé plus lent et régulier, connu sous le nom de rythme ALPHA, de 8 à 12 Hz de fréquence et de 50 à 100 microvolts d’amplitude. Découvert par Hans Berger en 1929, ce rythme est caractéristique des régions cérébrales postérieures chez l’homme éveillé mais ayant les yeux clos ou étant détendu ou en méditation. Il disparaît généralement à l’ouverture des yeux.
Quels sont les diverses catégories de sommeil ?
Le sommeil semble être caractérisé par une absence de comportement. En effet, il s’agit d’une période d’inactivité marquée par des seuils accrus de l’activation engendrée par les stimuli externes. A partir des données EEG, ces mesures ont permis de classifier les divers types de sommeil, en deux catégories, le sommeil à ondes lentes (SOL) et le sommeil paradoxal (SP) qui alternent par cycles successifs d’une durée de 60 à 90 minutes.
Qu’est ce que le sommeil à ondes lentes ? (quels sont les rythmes de chacun des stades ?)
Le sommeil à onde lente ou sommeil lent se caractérise d’un point de vue comportemental par une baisse ou suppression des interactions de l’individu avec son environnement. Durant cette période, nous n’effectuons pas ou peu d’activités motrices. Les seuls mouvements possibles consistent en le réajustement de la position. Quatre stades ont été définis par la facilité à réveiller le sujet.
Stade I: rythme THETA
Stade II: rythme SIGMA
Stade III: rythme DELTA
Stade IV: aboutissement du stade III
Décrire le stade I du sommeil à ondes lentes
Stade I: le rythme THETA, d’une durée de trois à quatre minutes. Il constitue le stade de l’endormissement et peut être interrompu par des micro-éveils (il s’agit de très courtes phases de réveils tout à fait normales et qui ne sont pas nécessairement perçus par le sujet). Il se manifeste par une dissolution des ondes alpha vers des fréquences plus faibles, puis par leur disparition en faveur d’ondes de plus faible amplitude et de rythme plus lent, dit thêta (de 4 à 6 Hz de fréquence). Ce stade est accompagné d’imageries de type hypnagogiques et d’impressions corporelles bizarres (sensation de chute, lourdeur ou légèreté du corps, morcellement, altération du schéma corporel).
Decrire le stade II du sommeil à ondes lentes
Stade II: Le rythme SIGMA, d’une durée de 10 à 25 minutes, il est marqué par de brèves apparitions de fuseaux de rythmes rapides (12-15Hz), interrompant de temps à autre les ondes Thêta. De petits mouvements sont fréquents. Les sujets sont parfois plus difficiles à réveiller et au réveil, ils évoquent une rêverie assez importante, différente de l’activité mentale de la veille et du « rêve ». Ce stade représente environ 50 % de la durée du sommeil.
Decrire le stade III du sommeil à ondes lentes
Stade III: Le rythme DELTA, il se manifeste par des ondes lentes et de grande amplitude (de 2 à 4 Hz de fréquence et de 300 microvolts d’amplitude). A ce stade, le sujet n’a plus conscience de son environnement. La température corporelle et la pression artérielle s’abaissent. Les fréquences cardiaque et respiratoire diminuent. Le sujet devient difficile à réveiller : c’est le début du sommeil profond.
Decrire le stade IV du sommeil à ondes lentes
Stade IV: Ce stade est l’aboutissement du stade III. Les fonctions vitales sont ralenties à l’extrême, les mouvements deviennent rares et le tonus musculaire s’affaisse. L’EEG est seulement composé d’ondes très lentes. Bien que le dormeur n’en ait pas conscience, les stimulations sensorielles sont toujours traitées par le cerveau, mais de façon moins marquée comme le démontre la diminution d’amplitude des potentiels évoqués auditifs. Les réflexes sont diminués pendant ce type de sommeil, sauf en ce qui concerne les réflexes de défense (retrait ou flexion) qui sont au contraire exaltés. Si l’on réveille un sujet lors de ce stade de sommeil il évoque souvent une activité mentale confuse. Durant cette période, il peut y avoir des épisodes de somnambulisme (automatisme moteur, le sujet se lève, marche puis se recouche sans en avoir conscience).
Decrire le sommeil paradoxale
Dans la première partie d’une nuit de sommeil, un individu endormi traverse les différents stades du SL en une heure environ, puis il revient assez brièvement au stade 2. Il se produit alors une transition vers un stade totalement différent. Brusquement les enregistrements EEG adoptent une structure d’activité rapide de faible amplitude semblable, à certains points de vue, à celui de l’individu en état d’éveil si ce n’est que les muscles postérieurs du cou ne sont plus en tension. Au cours de ce type de sommeil, la respiration et le pouls s’accélèrent et deviennent assez irréguliers (moment d’apnée, accélération brutale et ralentissement) et la température corporelle fluctue. L’utilisation de la tomographie par émission de positons (TEP) montre également une augmentation du métabolisme (plus grande consommation d’oxygène et de glucose) reflétant un accroissement de la dépense d’énergie. Les yeux décrivent alors, sous les paupières fermées, des mouvements rapides d’où le nom de sommeil paradoxal (REM/ rapid eye mouvment ou sommeil à mouvements oculaires rapides.) A maints égards, ces mouvements oculaires ressemblent à des mouvements rapides caractéristiques de l’état d’éveil. Chez un individu couché et dormant profondément se produit alors une foule de changements physiologiques assez distincts. Le sommeil paradoxal porte bien son nom puisqu’il s’agit :1/ d’un sommeil où la réactivité aux sollicitations du monde extérieur est minimale et où l’on observe un effondrement du tonus musculaire et 2/ d’un sommeil où l’activité EEG est semblable à celle de la veille active (elle est de fréquence mixte avec des ondes beta, de brèves ondes alpha et des ondes thêta en dents de scie).
Le premier épisode de SP est court (de quatre à huit minutes) et s’achève souvent avec un mouvement du corps ou des membres, et un nouveau cycle de sommeil commence. Au cours de la nuit, les premiers cycles de sommeil comportent surtout du sommeil lent profond (stades 3 et 4), tandis que les derniers cycles de sommeil sont ceux qui comportent le plus de SP. La proportion de SL est d’environ 80% et la proportion de SP est de l’ordre de 20% du sommeil total.
Quelle est l’organisation temporelle du sommeil ?
Chez l’adulte, le sommeil est découpé en quatre ou cinq cycles d’environ 90 minutes chacun.
Le sommeil paradoxal est toujours précédé de sommeil lent et aurait une utilité adaptative. En effet, le sommeil paradoxal étant un état de vulnérabilité durant lequel l’être humain est comme paralysé, il est normal qu’il n’intervienne qu’après un laps de temps long (environ 1h) permettant de vérifier la sécurité de l’environnement pendant le sommeil. On notera également qu’il est plus important chez les prédateurs (moins vulnérables) que chez les proies.
Quelles sont les deux théories sur la fonction du sommeil lent ?
- la théorie éthologique
- la théorie protectrice
Détailler la théorie éthologique sur la fonction du sommeil lent
La théorie éthologique propose que le sommeil lent soit un comportement adaptatif de protection et d’économie d’énergie. En effet, le SL serait un blocage automatique du comportement pendant la période la plus défavorable pour la survie et permettrait ainsi de conserver l’énergie (Par exemple, pour les espèces adaptées à la vie diurne la vie nocturne représente un danger).
Détailler la théorie protectrice sur la fonction du sommeil lent
La théorie protectrice propose que le SL soit une phase de récupération permettant de restaurer un état physiologique de base. En effet, les fonctions physiologiques importantes telles que le renouvellement cellulaire et la croissance se déroulent majoritairement la nuit et l’activité du système immunitaire nécessite beaucoup d’énergie (par exemple, le premier symptôme d’une maladie est l’envie de dormir).
Quelles sont les différentes hypothèses de la fonction du sommeil paradoxale ?
Les expériences de privation du sommeil paradoxal (4 à 5 jours) ne révèlent aucun symptôme spécifiques hormis une augmentation de la durée de ce stade les nuits suivant l’expérience, jusqu’à récupération du SP « perdu ». On ignore encore quelle est la fonction précise du SP.
Voici les principales hypothèses concernant la(les) fonction(s) du SP:
- Maturation du système nerveux
- Traitement de l’information et consolidation de la mémoire
- Hypothèse de la reprogrammation
Detailler l’hypothèse de la maturation du cerveau sur le sommeil paradoxale
En 1965, des chercheurs ont remarqué la large proportion de SP chez le nouveau-né et chez le fœtus (Monod et Pajot, 1965). Ils ont alors proposé que ce sommeil puisse être en lien avec une excitation cérébrale interne qui favoriserait, chez le nouveau-né qui dort beaucoup, une maturation cérébrale.
Dans cette même veine,Roffwarg, Muzio et Dement (1966) ont émis l’hypothèse d’un SP ayant pour rôle de stimulation endogène et d’assistance à la structuration et à la construction des circuits cérébraux au cours de la vie. Selon eux, l’activité oculomotrice observée lors du SP serait le signe d’une préparation à l’activité visuelle (comme une répétition préalable). Selon ses auteurs cette hypothèse n’est pas contrainte au système visuel mais pourrait être généralisée à l’ensemble du cerveau (voir également Jouvet, 1992).
Détailler l’hypothèse du traitement de l’information et consolidation de la mémoire sur le sommeil paradoxale
Le sommeil paradoxal, étant un état actif, pourrait constituer une base pour des processus complexes comme le traitement et l’encodage des informations reçues dans la journée. Il s’agirait d’une réactivation du système nerveux permettant ainsi la consolidation des configurations neuronales mises préalablement en jeu au cours de l’éveil. En 1932, le neurologue J. H. Jackson proposait que le sommeil ait un rapport étroit avec la mémoire (Voir Jackson, 1958). Il proposa que le sommeil joue un rôle de filtre : sélectionnant les informations pertinentes et effaçant les informations superflues. Cette hypothèse a été souvent reprise et précisée. Dans l’ensemble, les chercheurs pensent que le sommeil aurait un rôle important pour le traitement de l’information: à la fois en encodant l’information et en préparant le cerveau au traitement de nouvelles informations. Le sommeil semble donc constituer un état propice à l’organisation d’informations en mémoire.
Des recherches récentes ont apporté des indices sur un lien entre le sommeil paradoxal et la mémorisation :
- D’une part, des chercheurs ont observés une corrélation entre la survenance du rythme thêta (observé pendant le SP) et l’activité de l’hippocampe (pour revue voir Vertes, 2011) qui est une structure très souvent associée à la mémorisation et à l’apprentissage.
- D’autre part, les travaux sur la privation de sommeil montrent que ce sont effectivement les processus d’attention qui sont touchés lors d’un déficit de sommeil. La privation de sommeil paradoxal semble toucher plus spécifiquement les apprentissages de nouvelles informations ou tâches.
- Par ailleurs, les études chez le rat ont montré qu’un rat privé de sommeil paradoxal devenait incapable de retenir longtemps ce qu’il avait appris (Lecomte, Hennevin et Bloch, 1973).
Detailler l’hypothèse de la reprogrammation sur le sommeil paradoxale
En 1967, Edmond Dewan formula une nouvelle hypothèse sur la fonction du sommeil paradoxal. Ce dernier serait en lien avec la programmation et la reprogrammation du cerveau. Cette hypothèse est fondée sur une analogie entre le système cérébral et l’ordinateur. L’adaptation permanente du cerveau à des tâches nouvelles signifie l’activation de certains programmes et la remise en mémoire de certains autres, en fonction de la situation en cours. Ainsi le SP permettrait une forme de mise à jour de nos programmes cérébraux, « profitant » ainsi de notre période d’inactivité.
Quels sont les neuromodulateurs qui module l’état de veille ?
La veille serait majoritairement modulée par l’action de quatre neuromodulateurs de la formation réticulée ascendante qui agissent sur le thalamus (qui centralise les informations et redistribue aux zones corticales spécialisées):
- noroadrénaline
- sérotonine
- acétylcholine
- histamine
Qu’est ce que la noradrénaline ?
La noradrénaline est un neuromodulateur excitateur particulièrement puissant qui est actif uniquement en phase d’éveil. Elle est issue du locus coeruleus (tronc cérébral) et cible principalement le thalamus et le cortex. Sa sécrétion est modulée par l’environnement extérieur. Par exemple, elle est décuplée en cas de stress.
Qu’est ce que la sérotonine ?
La sérotonine est un neurotransmetteur impliqué dans l’humeur. Elle est issue du noyau du raphé (pont du tronc cérébral) et cible principalement le thalamus et le cortex. Sa sécrétion est constante et n’est pas sujette à l’environnement. Elle induit une veille plus active, moins de troubles de la vigilance et une meilleure humeur, en cela elle est utilisée dans un grand nombre de traitement contre la dépression.
Qu’est ce que l’acétylcholine ?
L’acétylcholine est un neuromédiateur impliqué dans un grand nombre de fonctions physiologiques et cognitives. Elle est issue du noyau du pont du tronc cérébral et des noyaux de la base du télencéphale et cible également le cortex et le thalamus. Elle a pour particularité d’être sécrétée uniquement en fonction des stimuli de l’environnement : variation de bruits, changements d’états…
