Les Fonctions et Ondes du Sommeil

• Fonctions du sommeil lent : somatiques, restauratrices, activation de la réponse immunitaire et nettoyage de l'homéostasie.
• Fonctions du sommeil lent et paradoxal : neurocognitives.
• La polysomnographie mesure le sommeil par enregistrement EEG, une méthode non invasive évaluant l'activité électrique cérébrale via les neurones pyramidaux avec résolution en millisecondes.
• Une décharge irrégulière (neurones déphasés) marque l'activité asynchrone typique de l'éveil, enregistrant un signal EEG de faible amplitude et haute fréquence.
• Une décharge synchronisée (neurones en phase), typique du sommeil, produit un EEG de forte amplitude et basse fréquence.

Ondes cérébrales et sommeil

• Gamma (>35 Hz) : Éveil très attentif, traitement de l'information.
• Bêta (16-35 Hz) : Éveil attentif.
• Alpha (8-12 Hz) : Éveil calme, yeux fermés.
• Thêta (4-8 Hz) : Certains états de sommeil (N1, N2, REM).
• Delta (1-4 Hz) : Sommeil profond.

Structure du sommeil : stades

• Sommeil lent (NREM) :
  • Stade N1 : sommeil léger et endormissement (5%).
  • Stade N2 : sommeil léger avec signes distinctifs (majorité de la nuit) (50%).
  • Stade N3 : sommeil profond avec ondes lentes (20%).
• Sommeil paradoxal (sommeil REM) : événements toniques (continus et persistants) et phasiques (ponctuels) (25%).
• Le cycle de sommeil dure environ 90 minutes, avec 4 à 7 cycles par nuit chez l'adulte en bonne santé, alternant entre sommeil NREM et REM.
• En début de nuit, davantage de sommeil profond (N3) pour la récupération physique; en fin de nuit, cycles avec plus de REM, liés à la mémoire, l'émotion et l'apprentissage.
• Le sommeil profond diminue et le sommeil REM augmentent au fil du cycle.
• Chez les enfants, le sommeil REM est très abondant et le sommeil profond est important.
• Chez les adultes âgés, le sommeil est structuré en cycles réguliers (alternance REM et NREM) avec 25% de sommeil paradoxal et quasi-disparition du sommeil profond (N3).
• Stade 1 : mouvements oculaires lents, grande amplitude de l'activité musculaire (EMG), ondes thêta et imagerie hypnagogique.
• Stade 2 : peu de mouvements oculaires, amplitude EMG diminuée comparée à N1, ondes thêta, fuseaux et complexes K, pensées et rêves simples.
• Stade 3 : peu de mouvements oculaires, amplitude EMG moins que N1 et N2, ondes delta et activité mentale réduite.
• REM : mouvements oculaires rapides, atonique musculaire (EMG faible + twitches), ondes thêta et rêves complexes.
• Le thalamus filtre entre le monde extérieur et le cortex cérébral.
• En état d'éveil, le thalamus est en mode tonique et laisse passer les informations sensorielles vers le cortex.
• En sommeil, il passe en mode oscillatoire, avec une activité rythmique dans les neurones thalamo-corticaux causant une déconnexion corticale des signaux internes et externes.

Neurochimie du sommeil

• Éveil : forte activité aminergique (sérotonine, norépinéphrine, histamine) et cholinergique (acétylcholine).
• Sommeil lent (NREM) : faible activité aminergique et cholinergique.
• Sommeil paradoxal (REM) : faible activité aminergique, mais une activité cholinergique remontant fortement.

Éveil

• Noyau du raphé : sérotonine (5-HT).
• Locus coeruleus (LC) : norépinéphrine (NE).
• Noyaux tubéromammillaires : histamine (HIST).
• Hypothalamus latéral : orexine (régule la stabilité de l'éveil).
• Tegmentums pédonculo-pontin et latéro-dorsal : acétylcholine (ACh).

Sommeil

• VLPO (aire préoptique ventrolatérale) : libère GABA et galanine, inhibant les centres d'éveil.
• Thalamus : joue un rôle de filtre sensoriel et de déconnexion corticale.
• REM : tegmentum pédonculo-pontin et latéro-dorsal libère ACh, actif pendant le REM (pas le sommeil profond).
• Modèle Flip-Flop : inhibition réciproque.
• Éveil : système SRAA actif, inhibant VLPO via ACh, NE, 5-HT, histamine.
• Sommeil : système VLPO actif, inhibant SRAA via GABA, galanine.
• Stabilisation : orexine (HL) soutient le SRAA, produisant de l'orexine.

Régulation du sommeil

• Processus circadien : horloge biologique interne dictant la tendance naturelle à être éveillé ou à dormir, contrôlant la propension circadienne à l'éveil sur environ 24h, provenant des noyaux suprachiasmatiques.
• Marqueurs : mélatonine, température, cortisol.
• Si la rétine capte la lumière, les signaux lumineux sont envoyés via la voie rétino-hypothalamique vers les noyaux suprachiasmatiques (dans l'hypothalamus), inhibant la sécrétion de mélatonine et favorisant l'éveil.
• Processus homéostatique : régule l'intensité du sommeil en fonction de la durée et de la qualité de l'éveil.
• La pression du sommeil s'accumule (augmentation des ondes delta) car le besoin de sommeil augmente avec la durée d'éveil.