Sommeil, veille et rythmes circadiens Flashcards
Citez différents états de conscience
- éveil
- sommeil
- anesthésie
- coma
- hypnose …
Quels sont les effets observés de la privation de sommeil chez les mammifères?
Il y a des effets sur le métabolisme :
- perte de poids / obésité
- déficit de thermorégulation
Ainsi que des effets sur le système immunitaire ce qui augmente le risque d’infections.
À terme la privation de sommeil peut entraîner la mort.
Quels effets un manque de sommeil peut avoir sur les humains?
- problèmes de mémoire
- diminution des performances cognitives
- altération de l’humeir
- hallucinations
…
Quelles sont les deux principales caractéristiques du sommeil?
- un synchronisation de l’activité neuronale
- une diminution de l’attention/ la réponse à l’environnement
Comment peut-on mesurer le sommeil?
Par polysomnographie (PSG) ce qui comprend différentes méthodes :
- EEG Électroencéphalogramme
- EMG Électromyogramme
- EOG Électrooculogramme
Comment mesure-t-on avec un EEG?
On mesure la différence de potentiel entre les couches profondes et superficielles. L’organisation des neurones et perpendiculaire à la surface du cortex
Vrai ou faux :
La force du signal d’un EEG peut dépendre de l’épaisseur du cuir chevelu et/ou du crâne
Vrai.
Quoi qu’il en soit la résolution spatiale n’est pas très grande mais c’est suffisant pour nous informer sur la qualité du sommeil.
Quelles sont les fréquences d’activité neuronale traduisant un état d’éveil?
- Fréquence bêta (entre 16 et 32 Hz)
- Fréquence Gamma ( 32 jusqu’à 72-90 Hz selon les études)
Vrai ou faux:
Une amplitude de signal élevé correspond à un état d’éveil alors qu’on observe une amplitude faible pour le sommeil
Faux
C’est l’inverse :
Pendant l’éveil, l’amplitude est la plus faible mais la fréquence est très élevée
Alors que pendant le sommeil l’amplitude est grande et régulière mais avec une fréquence plus faible (ce qui est corrélé avec la profondeur du sommeil)
Donnez les caractéristiques des ondes alpha
- Fréquence 8-12Hz
- Amplitude relative faible (mais + élevée que l’état d’éveil)
Ces ondes correspondent à un état d’éveil calme avec les yeux fermés (début du sommeil / réveil nocturne / fin de nuit)
On observe de l’activité neuronale particulièrement au niveau du lobe occipital
Donnez les caractéristiques des ondes theta
- Fréquence de 4-8Hz
- amplitude plus élevée que les ondes alpha mais plus faible que les delta
Correspond à un état de sommeil léger
Donnez les caractéristiques des ondes delta
- Fréquence 1-4Hz
- amplitude plus grande
Correspond au sommeil profond
Quels sont les différents stades du sommeil ?
N1 –> sommeil légers et endormissement
N2 –> sommeil léger avec signes distinctifs
3 –> sommeil profond avec moins de 50% d’ondes lentes
4 –> sommeil profond avec plus de 50% d’ondes lentes
Sommeil paradoxal (REM)
Les stades 3 et 4 sont parfois confondus dans le stade N3
À quoi correspondent les stades N1,N2,N3 ?
Cela correspond au sommeil Non-REM (ou SEM slow eye movements )
REM = Rapid Eye movements (activité des yeux caractéristique du sommeil paradoxal)
Vrai ou Faux :
Le stade N1 est caractérisé par une faible amplitude relative d’EMG et la fréquence theta est dominante
Vrai et Faux.
L’amplitude d’EMG est grande
(On rappelle que EMG = electroMYOgramme –> on mesure l’activité électrique dans les muscles.)
En effet N1 correspond au premier stade de sommeil et de l’endormissement. Il y a donc une certaine présence de mouvement.
En revanche il est vrai que la fréquence dominante soit la theta.
Ce stade représente environ 5% de la nuit et présente des SEM chez environ 30-40 % de la population
Que sont les fuseaux et complexes K ?
On les retrouve principalement au niveau de N2
Les fuseaux correspondent à une période d’activité plus rapide (12-16Hz alors que N2 a principalement des ondes theta de 4-8Hz)
Les complexes K sont de grandes ondes lentes qui s’étendent sur plus de 0.5 secondes
Quelles sont les caractéristiques du stade N3
- On a une activité musculaire plus faible que les stades N1 et N2 (car on se situe dans un sommeil profond)
- la fréquence dominante est delta
- cela représente environ 20% de la nuit
Vrai ou faux :
Les rêves ne peuvent survenir que pendant le sommeil paradoxal
Faux,
des rêves peuvent avoir lieu pendant le sommeil NREM mais ils sont plus clairs pendant le sommeil REM
Quelle est la fréquence dominante dans le sommeil paradoxal et quelle proportion du sommeil cela représente?
- fréquence theta dominantes
- sommeil REM –> environ 5% de la nuit
Vrai ou faux :
On ne retrouve qu’un type d’onde dans chaque stade de sommeil, c’est d’ailleurs ce qui les caractérise
Faux
On retrouve tous les types d’ondes dans les différents stade. C’est leur proportion relative qui permet de les caractériser (entre autres facteurs)
Vrai ou faux :
Il y a plus de sommeil profond dans les premiers cycles est plus de sommeil léger à la fin de la nuit
Vrai
Quelles sont les variabilité dans le sommeil observées chez les enfants ?
- Plus de N3
- Moins d’éveils
- durée de sommeil très longue (9-10 + siestes)
Quelles sont les variabilités dans le sommeil chez les personnes âgées ?
- moins de sommeil profond N3
- Nombreux éveils pendant la nuit
- Sommeil fragmenté
- cycles dérangés et diminués en nombre et en durée.
Vrai ou faux :
Il est rare d’avoir du sommeil paradoxal pendant les siestes
Vrai,
cela peut dépendre de la longueur de la sieste.
Si elle est courte –> on a pas le temps de faire un cycle complet et donc d’avoir du sommeil REM
Vrai ou Faux :
Les personnes travaillant de nuit on une structure modifié de leur sommeil
Vrai et Faux :
Leur structure du sommeil est dérangée et présente plus de réveils mais globalement la structure est conservée (contrairement aux pathologies du sommeil)
Qu’est-ce que le chronotype?
Cela définit la préférence d’une personne pour ses heure d’activité et de coucher.
Il est caractérisé par le MSF (Mid-Sleep Time) qui correspond à l’heure de milieu de sommeil.
Cette dernière se décale beaucoup dans l’adolescence puis diminue avec l’âge.
Quelles sont les différences inter-espèces dans like sommeil?
- différent nombre de stade
- stades de longueurs différentes
Mais
- homéostasie de l’intensité est conservée (le fait qu’il y ait + de sommeil profond au début de nuit et + de léger en fin)
Vrai ou Faux :
Le sommeil paradoxal est observé uniquement chez les mammifères et dans toutes ses espèces
Faux : il n’y a pas de sommeil paradoxal chez la souris
mais il peut être observé chez les oiseaux
Quelles sont les structures impliquées dans le maintien de l’éveil?
- Raphé (Sérotonine) –> Formation réticulaire activatrice ascendante
- Hypothalamus latéral (Orexyne, MCH)
- Locus Coerulus (Noradrénaline)
- Tegmentum pédoncule pontin et latéral dorsal –> neurones cholinergiques faisant relais vers le thalamus
Quelles sont les structures impliquées dans le sommeil ?
- Aire préoptique ventru-latérale
- Thalamus
Quel est le rôle du thalamus dans le sommeil?
Il forme une boucle qui isole le cortex des stimuli extérieurs (d’où la diminution de la vigilance à l’environnement)
Comment agit l’aire préoptique ventrolatérale?
quand activée elle inhibe les structures maintenant l’état d’éveil
Quelles sont les fonctions du sommeil?
- sécrétion d’hormones de croissance
- activation de la réponse immunitaire
- maintien de l’homéostasie
- maturation du SNC
- rôle dans la mémoire, l’encodage, le rappel
- apprentissage et plasticité
Comment la maturation du SNC se fait-elle pendant le sommeil?
Il y a un test de certaines connection et de la synaptogénèse.
Vrai/Faux:
La maturation du SNC se fait principalement pendant les phases de sommeil profond
Faux, cela se fait principalement pendant le sommeil paradoxal
Quels sont les deux processus régulateurs du sommeil?
- Processus circadien (C)
- Processus homéostatique (S ou H)
Quelle est la structure impliquée dans le processus circadien?
Le noyau suprachiasmatique (ou NSC) du thalamus
Que régule le processus S ?
Contrôle de l’intensité du sommeil en fonction de la durée de l’éveil.
Si la durée de l’éveil augmente on va observer
- diminution de la vigilance et des performances
- augmentation de l’intensité du sommeil (on va avoir un sommeil avec plus d’ondes lentes)
Quel serait le rôle de la synchronie corticale?
un arrêt synchrone de la décharge des neurones permettrait de récupérer des fonctions corticales
Quels changement vont être observés en cas de privation de sommeil?
changement des marqueurs de la plasticité neuronale –> augmentation de BDNR et Vos
Que se passe-t-il si on prive le rat de dépense pendant son temps d’éveil (immobilisation)
On va avoir une diminution d’ondes delta par la suite (donc moins de sommeil profond)
Il y a moins besoin de récupérer
Vrai ou Faux:
la régulation de la plasticité synaptique et des réseaux neuronaux est faite par le processus C
Faux, il s’agit du processus S (ou H) qui est le processus homéostatique :
Il augmente l’intensité du sommeil si la durée (et l’activité) de l’éveil était importante.
Et inversement si il y a moins d’activité pendant l’éveil (rat immobilisé) le sommeil sera moins profond.
Où est le siège de l’horloge biologique chez les mammifères ?
Le noyau suprachiasmatique qui envoie des outputs vers le VLPO et le noyau parenventriculaire
Quels sont les deux choses régulée directement par le noyau suprachiasmatiaque?
- la sécrétion de mélatonine
- le température corporelle
Quelle est la différence entre une personne “type matin” par rapport à un “type soir”
Les personnes du matin vont avoir le minimum de température corporelle 2h plus tôt ainsi que le début de leur sécrétion de mélatonine deux heure plus tôt
Vrai ou faux :
Lorsque la concentration sanguine en mélatonine atteint son maximum, on a atteint le MSF (Mid-Sleep time) à partir de là la concentration diminue jusqu’à atteindre un seuil ou l’organisme de réveille
Faux. La sécrétion de mélatonine est pulsatile ( par accoups). Il n’y a donc pas vraiment de maximum, et ce dernier ne caractérise rien au niveau du sommeil.
Au contraire on va plutôt regarder l’heure du début de la sécrétion comme indicateur du début de l’endormissement.
Quelles sont les 4 propriétés fondamentales des rythmes circadiens?
- Les rythmes circadiens sont ubiquitaires (on peut les observés chez d’autres organismes vivants comme les plantes…)
- d’origine endogène
- sont en lien avec la température du milieu
- possèdent une capacité de synchronisation avec l’environnement
Comment est la rythmicité au sein de l’organisme?
Il y a une certaine rythmicité commune à l’organisme et présente dans presque tous les tissus mais également une rythmicité tissu-spécifique
Comment se fait la synchronisation avec l’environnement chez les mammifères
Lumière –> Rétine –> Cellule à melanopsine –> NSC de l’hypothalamus via la voie retino-hypothalamique –> noyau paraventriculaire –> ganglion cervical supérieur –> glande pinéale –> sécrétion de mélatonine
Quels sont les facteurs de transcription de l’horloge
- CLOCK
- BMAL1
Vrai ou Faux:
Les gènes de l’horloge sont actifs en homodimères
Faux :
Ils fonctionnent en hétérodimères. C’est à dire que va se former un complexe CLOCK-BMAL1
Quels sont les gènes de l’horloge ?
- Per (Periode)
- Cry (Cryptochrome)
Comment fonctionnent les facteurs de transcription de l’horloge?
Ils se lient à l’ADN via les E-Box ce qui active les gènes de l’horloge (Per et Cry)
Quelle est l’action des gènes Per et Cry ?
Ils sortent du noyau en protéine puis retournent au noyaux pour avoir un effet inhibiteur sur les facteurs de transcription Clock et Bmal1
Vrai ou faux :
En cas d’obscurité constante les oscillations disparaissent car le cycle de rétroaction/activation d’environ 24h et fortement influencé par les changements de luminosités
Faux :
Même en cas d’obscurité constante les oscillations vont perdurer. (à moins d’avoir une mutation de BMAL ou Clock auquel cas l’expression rythmique sera de toute façon altérée)
Comment agit la lumière sur le mécanisme de rétroaction moléculaire?
Un pic de lumière viendra augmenter la quantité de mPer1
Quelles sont d’autres fonctions des gènes de l’horloge?
- Métabolisme (glucides, lipides..)
- cycle cellulaire (mutations des gènes de l’horloge courantes dans les cancers)
- vieillissement
- immunité
- système cardivasculaire
- humeur, maladies psy
- autres (pousse des poils)
- longévité
Comment se déroule un protocole de désynchronisation forcée ?
On impose des journées très différentes de l’horloge biologique (qui est d’environ 24h) par ex 28h.
C’est une durée qui ne peut pas être couverte par l’horloge mais après entraînement
Qu’est-ce qu’une désynchronisation permet de faire?
Cela permet d’observer la période endogène de l’horloge biologique.
On va par exemple observer une température minimale corporelle au milieu du jour au lieu de la nuit (L’horloge suit son propre rythme)
Cela permet d’étudier la contribution des processus de régulation du sommeil (C et S) face à différents paramètres
Vrai ou faux :
Le processus d’homéostasie influence surtout les fréquences lentes delta (en quantité et qualité)
Vrai
