SOMMEIL INTRODUCTION STADES DE SOMMEIL

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1 SOMMEIL Introduction Stades de sommeil Nuit de sommeil type Sommeil chez le nouveau né Sommeil au cours de la vie Comparaison avec les autres animaux Fonctions du sommeil Neurobiologie du cycle veille sommeil Troubles du cycle veille sommeil INTRODUCTION On passe 1/3 de notre vie à dormir. Dormir n est pas se reposer. On en profite pour se reposer mais il y a des parties du sommeil qui sont très actives. Le sommeil arrive de manière cyclique. En général cela se produit quand il fait nuit ou un certain nombre d heures après le réveil. Il y a mise en évidence d un rythme circadien entre les différentes périodes de sommeil (d environ 25h +/- 2h). Notre horloge interne a un cycle plus long que le cycle nycthéméral (jour/nuit). Certains sujets se sont calés sur des rythmes beaucoup plus longs que les 25h. en général, 18h après le réveil, on a tendance à s endormir. Dans ces cas extrême, c était 25h après le réveil. Record du monde de veille : San Diego, Californie 1963, salon de la science : un jeune de 17 ans est resté éveillé 11 jours. Pendant les trois premiers jours, il est devenu nauséaux, irritables, troubles de la mémoire. Quand on empêche un animal de dormir dans les manips : A partir de 7 jours, il va de plus en plus se nourrir mais va perdre de plus en plus de poids paradoxalement. Au bout de 28 jours, il meurt. STADES DE SOMMEIL Il y a deux grands types de sommeil : Sommeil lent Sommeil paradoxal SOMMEIL LENT : Représente 75% du sommeil. Appelé également sommeil synchronisé ou sommeil calme chez le nouveau né. Les ondes enregistrées sont lentes et amples. De plus les neurones ont l air synchronisées. Il y a 4 stades.

2 SOMMEIL PARADOXAL : 25% du sommeil. Il s appelle paradoxal car l électrocardiogramme donne l impression d avoir affaire à une personne réveillée. On l appelle aussi sommeil désynchronisé car les ondes sont différentes. Ou sommeil REM (rapid eyes movment) Ou sommeil actif (nouveau né) 90% des rêves sont dans cette période. Il n y a aucune activité musculaire (à part yeux et extremités). C est un sommeil qui reste léger. EEG + EMG + EOG Etats de vigilance : EEG Veille : Ondes gamma : freq > 30 Hz amp : 5-10 µv Yeux fermés : Ondes α : freq 8-12 Hz amp : µv Sommeil lent : Phase 1 : Ondes teta : freq 3-7 Hz amp : 10µV Phase 2 : Fuseaux de sommeil (bouffées d ondes rapides à 16Hz) ½ sec : Fre Hz. Amp env 20 µv Complexe K : freq < Hz amp 50-80µV Ondes sigma : freq 0.1-3Hz amp > 75µV Phase 3 20 < Ondes sigma < 50% du signal grosse phase de sommeil difficile à réveiller Phase 4 Ondes sigma > 50% du signal impossible de se réveiller! Sommeil paradoxal : ondes alpha et teta Myogramme silencieux sauf respiration yeux osselets. Mouvements rapide des yeux (R.E.M) Cerveau est actif

3 NUIT DE SOMMEIL TYPE Environ 4 cycles de sommeil paradoxal. C est lors du premier cycle de sommeil lent qu on passe en phase 4 (après ½ heures). Le premier cycle de sommeil lent dure environ 2h. ceux qui suivent durent moins longtemps et sont moins profonds. Les cycles de sommeil paradoxal deviennent de plus en plus longs. C est donc en fin de nuit qu on a les rêves. Lorsqu on fait un travail intellectuel qui demande un apprentissage, il faut dormir plus longtemps et tout au long de la nuit car les phases de sommeil paradoxal sont essentielles à cette apprentissage. SOMMEIL CHEZ LE NOUVEAU NE Il a un sommeil dit polyphasique

4 SOMMEIL AU COURS DE LA VIE

5 Plus on est vieux, moins on dort, moins on a de sommeil paradoxal et moins on rêve. A 20 ans, on a deux fois moins de temps de sommeil paradoxal que le nouveau né. Ce qui va rester le plus est le stade 2 de sommeil lent. COMPARAISON AVEC LES AUTRES ANIMAUX Il n y a pas de sommeil paradoxal chez les dauphins, les crocodiles. (tout du moins on n en n a pas vu) Les oiseaux, mammifères placentaires ont du sommeil paradoxal. Si on ne dort pas, on meurt. Il y a des animaux qui, s ils dorment, risquent de mourir mais s ils ne dorment pas, ils meurent. Exemple du dauphin : il doit remonter à la surface donc être réveillé pour respirer

6 En fait, il utilise ses deux hémisphères cérébraux séparément : pendant qu un hémisphère dort, l autre est réveillé. Les oiseaux utilisent la même technique. (exemple des oiseaux migrateurs!). de plus, il n y a pas de corps calleux chez les oiseaux (qui permet de synchroniser les deux hémisphères) donc les deux hémisphères sont vraiment indépendants. FONCTIONS DU SOMMEIL Il y a beaucoup d énergie consommée pendant le sommeil paradoxal. Dans la phase 4 de sommeil lent, il y a très peu de consommation d énergie. Si on prive quelqu un de sommeil paradoxal, il n y a pas trop de conséquences sur son humeur. Cependant quand on arrête de le priver, il récupère son sommeil paradoxal durant la nuit suivante. On pense que le sommeil paradoxal est utile dans : L apprentissage Mémoire Conservation des souvenirs Développement cérébral Expérience : on a deux groupes : des personnes avec et des personnes sans sommeil paradoxal : On leur demande de dire l orientation de lignes sur l écran. Ceux sans sommeil sont perturbés Apprentissage : deux lots de rats, avec et sans SP ceux qui dorment normalement retrouvent plus facilement le chemin du labyrinthe qui leur avait été montré la veille. Durant les examens, on a trouvé une corrélation entre ceux qui ont beaucoup de sommeil paradoxal et ceux qui réussissent le mieux aux exams. Rôle de la sieste : Après une sieste, les résultats aux questions posées sont meilleurs. Il vaut mieux dormir un certains temps après que juste après l apprentissage (quelques heures après) A la naissance on est à un tiers de SP et à 20 ans, on n a plus que 15% de SP. Un cobaye qui nait «adulte» a très peu de SP alors qu un rat qui est nidicole en a beaucoup au début de sa vie. Le rat est beaucoup plus immature qu un nouveau né humain. Si on perturbe son SP dès sa naissance et pendant tout le reste de son développement, on remarque qu il a des problèmes comportementaux, d apprentissage et son cerveau est plus petit que la normale donc il y a un retard de développement. L activité du sommeil paradoxal aurait tendance à stabiliser les synapses et les connexions inter neuronales. NEUROBIOLOGIE DES CYCLES VEILLE SOMMEIL

7 VEILLE : Structures cérébrales :

8 CORTEX Tronc cérébral : structure importante pour la veille : Réticulée ponto mésencéphalique (fonctionne avec acétylcholine) Locus coerulus (5HT) Noyau du raphé (Noradrénaline) L Acétylcholine est un neurotrensmetteur nicotinique (excitateur) Ces trois structures envoient des fibres vers le cortex, l hypothalamus VPL (fonctionne à l histamine) le noyau de Meynert et le thalamus. Le thalamus envoie des fibres excitatrices vers le cortex Le noyau de Meynert active également le cortex. L hypothalamus postérieur stimule le thalamus et le cortex. On a également une boucle de rétroaction positive : l hypothalamus active donc les trois structures du tronc cérébral. L hypothalamus latéral, grâce à l hypocrétine (ou orexine) va stimuler le TC, le cortex, le Noyau de Meynert et l hypothalamus postérieur. Quand la réticulée est sollicitée, on se réveille, elle est très sensible. Le noyau du raphé est actif pendant l éveil mais si on le lèse, on provoque une insomnie. Si on bloque la synthèse de sérotonine, on est éveillé plusieurs jours. Peut être que c est l augmentation progressive de sérotonine qui provoque le sommeil. La mélatonine est également un des déclencheurs du sommeil mais pour avoir de la mélatonine, il faut que la sérotonine. L hypothalamus postérieur est actif pendant l éveil. Il fonctionne à l histamine (un anti histaminique entraine le sommeil). Si on détruit ce noyau, on va avoir des hypersomnies. Hypothalamus latéral : si on empeche la synthèse d orexine, on provoque le sommeil. La partie collinergique du noyau de Meynert produit le sommeil.

9 thalamus et hypothalamus impliqués dans l éveil Le cortex est essentiel dans l état d éveil Lorsqu il y a un problème dans l hypothalamus latéral sont narcoleptiques. SOMMEIL LENT Effet inhibiteur de l hypothalamus antérieur. Lorsque le locus coe. Est actif, il inhibe des neurones inhibiteurs de motoneurones. Lorsqu il arrête de fonctionner, il n inhibe plus les neurones inhibiteurs qui s activent et stimulent les motoneurones (les muscles). Lorsqu on détruit le locus, cela n a pas empeché les cycles veille sommeil mais l atonie musculaire n existe plus. Le chat sur lequel on a expérimenté ça dort mais bouge toujours (chasse les souris en dormant!)

10 Si on facilite l activité du GABA, on produit du sommeil. Deux molécules augmentent l affinité du GABA avec leur récepteur. basodasépines (augmente ouverture des canaux pour faire entrer du chlore), barbituriques (augmentent durée d ouverture des canaux). (Ce cours est soporifique n est-ce pas?) tous les hypnotiques utilisés ne produisent que du sommeil lent. Les basodasépines sont également des anxiolytiques. Chez le lapin, on a trouvé un peptide appelé le DSIP pendant son sommeil. lorsqu on l a injecté dans d autres lapins, ils dormaient. Seulement on l a juste toruvé chez le lapin et pas chez les autres animaux. On a trouvé un dérivé de bactérie dans le LCR de la chèvre et lorsqu on l injecte à l homme, il dort. L augmentation du taux d une bactérie permet le sommeil mais c est une théorie un peu bancale. On pense que c est tout de même la sérotonine qui est très importante. Vu qu elle n est pas produite pendant le sommeil mais avant pour le provoquer, sa baisse durant le sommeil entraine le réveil. La réticulée reçoit des afférences de tous les systèmes sensorielles. Il suffit que l un de ces systèmes soit très actif (bruit de réveil, beaucoup de lumière) pour que la réticulée active l hypothalamus postérieur et induise le réveil. L hypothalamus antérieur quand à lui, est actif durant le sommeil. Troubles du cycle veille/ sommeil Dyssomnies : insomnies, hypersomnies, troubles circadiens Parasomnies : somnambulisme, cauchemars, terreurs nocturnes. Insomnies : notion très subjective (une personne qui dort 12h par nuit peut être considéré comme insomniaque). L insomnie correspond donc à une impression de la personne : si elle est pas contente, elle est insomniaque! 20-40% de la population. 15% des patients prennent des somnifères. Plusieurs types d insomnie : Occasionnelle : 30-40% population : moins de trois semaines de suite, moins de trois nuits dans une semaine. Chronique : elle dure plus d un mois avec un sommeil perturbé au moins trois fois par semaine % de la population. o Insomnie primaire : l insomnie est le problème en lui-même qui la provoque Psychophysiologique : 15-20% des insomniaques chroniques. Se déclare entre 20 et 30 ans. Elle se caractérise à une difficulté à l endormissement. Mauvaise perception du sommeil : pourtant sommeil tout à fait normal mais les personnes ont l impression de ne pas avoir dormi. Idiopathique: troubles du sommeil dès l enfance.

11 o Insomnie secondaire : elle est causée par un problème extérieur. Psychiatrique : 30-60% des cas d insomnie 90% des dépressifs graves se réveillent à trois heures du mat tout le temps et ne peuvent pas se rendormir. Organique : c est la conséquence d une autre maladie (fièvre, cancer, rhumatisme ) Iatrogène : produit par les médicaments. Hypersomnies : 2-9% de la population. C est une vigilance altérée. Sommeil long ou somnolence diurne. o Apnées obstructives du sommeil. Arret respiratoire d une dizaine de secondes dix fois par heure. o Hypersomnies iatrogène o Hypersomnies récurrentes o Syndrome des jambes sas repos : mouvement des membres incontrôlables et empechant la personne de dormir. o Narcolepsie : en général avant 50 ans