Cours 11 : Les Rythmes Biologiques et Le Sommeil (Psychologie Physiologique) PDF

COURS 11 : LES RYTHMES BIOLOGIQUES ET LE SOMMEIL SYCHOLOGIE PHYSIOLOGIQUE Olivier Paquin, D.Ps. Neuropsychologue A2024 ...

COURS 11 : LES RYTHMES BIOLOGIQUES ET LE SOMMEIL SYCHOLOGIE PHYSIOLOGIQUE Olivier Paquin, D.Ps. Neuropsychologue A2024  Deux courants SURVOL DU COURS indépendants dans le traitement cortical SUR LE SYSTÈME de l’information visuelle Courant ventral du quoi VISUEL Dédié à la reconnaissance des visages et objets Courant dorsal du où Acteurs du Dédié à la localisation et à la poursuite traitement de visuelle Cornée l’information des objets en mouvement Partie antérieure située dans le cortex Impliquée dansvisuelle la formation de l’image Réfraction moteur : rétinienne : dévie les rayons lumineux qui Déviation de la ses neurones « miroirs » s’activent la trajectoire des lorsqu’on regarde quelqu’un réaliser traversent rayons lumineux une action motrice ou qu’on la réalise par un changement soi-même Cristallin de densité du milieu Lentille optique élastique au cours du trajet Règle la netteté de l’image sur la optique Cellules Nerf optique Œil rétine grâce à des variations de ganglionnaires Nerf crânien Fonctions optiques : courbure Activées par les S’étend de la capture de la lumière et Muscle ciliaire cellule s bipolaires rétine Diminue ou accroît la courbure du Leurs axones au chiasma formation d’images optique cristallin forment le détaillées Transmet Fonctions Participe à la mise au point de l’image nerf optique sur l’informati neuronales : on la rétine transduction de la Iris Cellules visuelle au lumière en Partie colorée au centre de cerveau messages l’œil bipolaires nerveux et Délimite la pupille Transmettent aux traitement de ces cellules messages ganglionnaires Pupille les informations Ouverture au centre de reçues des l’iris cônes et Contrôle la quantité bâtonnets de lumière entrant dans l’œil Rétine Autres Surface interne du neurones Bâtonnets globe oculaire Activent le système scotopique Libèrent des Reçoit la lumière (vision neurotransmette Composée de plusieurs Photorécepteurs nocturne ou à faible luminosité) urs au niveau strates de neurones : des synapses Captent les photons Cônes formées avec Activent le système photopique (lumière les cellules diurne)  assurent la perception des bipolaires couleurs RÉVISION DU DERNIER COURS VIDÉO RÉCAPITULATIVE https://www.youtube.com/watch?v=sYLA6U 1boF8 SURVOL DU Mécanismes de contrôle en boucle fermée Les mouvements sont corrigés pendant leur réalisation grâce à la COURS SUR rétroaction initiée par les systèmes sensoriels LE SYSTÈME Mécanismes de contrôle en boucle ouverte Contrôlent les comportements trop rapides pour la boucle fermée Le geste est préréglé et ne peut être modifié par un rétrocontrôle MOTEUR 2principes une fois initié 1. Appareil locomoteur Squelette 2. Moelle épinière Muscles striés Contrôle les muscles squelettiques en Recouvrent le squelette Fonctionnent sur le mode de la contraction réponse aux informations sensorielles Certains n’agissent pas sur le squelette envoyées p ar le squelette Exécute les commandes motrices (muscles envoyées des yeux, du visage de la langue) Systèmes Sont sous le contrôle conscient de la volonté par le cerveau Liés aux os par les tendons hiérarchiqu Contrôle 3. Tronc cérébral À distinguer des muscles lisses : es de la Intègre les commandes du cerveau et les fonctionnent inconsciemment, sous un contrôle motricité transmet à la moelle épinière Relaye au cerveau des informations involontaire sensorielles remontant du corps par la Leur innervation motrice est assurée par les moelle motoneurones épinière Muscles antagonistes : ceux assurant la motricité d’une articulation ; fonctionnent 4. Structures encéphaliques : par cervelet, ganglions de la base, cortex opposition (extension >< flexion) moteur primaire, cortex moteur non primaire Cortex moteur primaire Point de départ des fibres du système pyramidal qui aboutissent ensuite sur les motoneurones ou interneurones médullaires Cortex moteur non primaire Participe au contrôle des séquences de mouvements composant une action motrice Différen ts Cortex prémoteur Contient des neurones miroirs qui s’activent lorsqu’on fait un geste niveaux ou qu’on regarde quelqu’un faire le même geste AUJOURD’HUI 26 novembre Les rythmes biologiques Le sommeil La privation de sommeil Les principaux troubles de sommeil LES RYTHMES BIOLOGIQUES LES RYTHMES BIOLOGIQUES Trois types de rythmes biologiques : Rythmes circadiens (24 heures) Alternance éveil-sommeil Température corporelle Concentrations hormonales (p.ex. hormone de croissance) Mélatonine Rythmes ultradiens (< 24 heures) Rythme cardiaque Rythme respiratoire Sommeil paradoxal (90 minutes) Comportement alimentaire Rythmes infradiens (> 24 heures) Cycle menstruel LES SYNCHRONISATEURS (OU ZEITGEBER) Événements issus de l’environnement qui influencent les rythmes biologiques. Il existe plusieurs synchronisateurs chez l’humain : La lumière (le plus puissant) La température Les activités quotidiennes (p.ex. le travail) Les repas Le réveil-matin Etc. L’entraînement de l’horloge biologique en ayant recours à des synchronisateurs permet de modifier un rythme biologique. P. ex. le décalage horaire L’HORLOGE BIOLOGIQUE Le comportement n’est pas affecté que par des changements quotidiens d’indices externes de l’environnement. L’horloge biologique est un système endogène qui : synchronise les comportements en fonction de l’heure de la journée (p. ex. repas, sommeil) et permet de faire des prédictions sur le lendemain ; régule l’expression de gènes dans chaque cellule de l’organisme. EXPÉRIENCE EN ISOLEMENT TEMPOREL LA VOIE RÉTINOHYPOTHALAMIQUE Chez les mammifères (incluant les humains), ce sont les photorécepteurs rétiniens qui informent le NSC qu’il fait jour dehors. Les cellules ganglionnaires synthétisent un photopigment (mélanopsine), qui leur confère une excellente photosensibilité à la luminosité extérieure. LE NSC ET LES HORMONES Le NSC contrôle la libération de mélatonine par l’épiphyse (glande pinéale), de telle sorte que la mélatonine est présente dans le sang pendant la phase d’obscurité du cycle circadien. La sécrétion de mélatonine est donc inhibée en présence de lumière. La mélatonine induit le sommeil et exerce une action sur le système parasympathique. Le maximum de production de mélatonine est généralement atteint entre 2h00 et 5h00 du matin. On peut prendre une forme synthétique de cette hormone pour faciliter le sommeil. Le NSC contrôle également la libération de glucocorticoïdes par les glandes surrénales, qui circulent dans le sang pendant la phase de lumière. La présence de glucocorticoïdes dans le sang mobilise les réserves de glucose pour le fonctionnement des cellules, afin d’assurer l’éveil, et ce, grâce à l’action du système sympathique. LE SOMMEIL QU’EST-CE QUE LE SOMMEIL? Il s’agit d’un état comportemental caractérisé par : Une réduction de l’activité motrice ; Une diminution de l’interaction et de la réceptivité à l’environnement ; Des postures spécifiques (couché, yeux fermés) ; Une réversibilité facile. LES CYCLES DE VEILLE/SOMMEIL Le besoin de sommeil ou d’éveil est régulé par l’interaction de deux processus en interaction : Processus homéostatique (S) Processus circadien (C) Cabon, LE PROCESSUS HOMÉOSTATIQUE (S) Dépend de la quantité d’heures d’éveil et de sommeil. Détermine le besoin de sommeil : Augmentation graduelle le jour au fur et à mesure que l’on cumule des heures d’éveil (pression à s’endormir) ; Diminution graduelle la nuit au fur et à mesure que l’on cumule des heures de sommeil. Bousillé par la privation de sommeil. Marqueurs : sommeil lent profond, activité à ondes lentes, production d’adénosine. LE PROCESSUS CIRCADIEN (C) Dépend de l’horloge biologique interne et évolue selon un rythme d’environ 24 heures. Indépendant de la quantité de sommeil ou d’éveil. Son évolution est caractérisée par : Diminution graduelle du besoin circadien du sommeil durant la journée vers 16-18h le soir (moment où il est le plus difficile de s’endormir) ; Augmentation graduelle du besoin circadien de sommeil avec un maximum vers 4-6h du matin (moment où il est le plus difficile de rester éveillé). Marqueurs : température corporelle, sécrétion de mélatonine. LA TEMPÉRATURE CORPORELLE Il existe une relation entre la T° corporelle et l’endormissement : Plus facile quand la T° est basse (13h00 = « post-lunch dip » et 23h00) ; Plus difficile quand la T° est élevée (18h00 à 21h00 = « forbidden zone of sleep »). LE CHRONOTYPE Type du soir : Fonctionne mieux le soir ; Retarde l’heure du coucher et du lever ; Niveau de vigilance maximal à l’acrophase de la T°. Type du matin : Fonctionne mieux le matin ; Se couche et se lève plus tôt ; Niveau de vigilance maximal 3 heures avant l’acrophase.  COMMENT MESURER LE SOMMEIL EN LABORATOIRE? Un polygraphe est utilisé pour mesurer l’activité électrique du cerveau et du corps. Trois types de mesures électrophysiologiques : Électroencéphalogramme (EEG) : enregistrement des ondes associées à l’activité cérébrale ; Électrooculogramme (EOG) : enregistrement des mouvements oculaires ; Électromyogramme (EMG) : Enregistrement LES STADES DE SOMMEIL CLASSIFICATION AASM – 2007 Les étapes du sommeil non REM (sommeil à ondes lentes) : Stade N1 (sommeil lent léger : stade 1) Période d’endormissement Sursauts d’endormissement Durée lors du premier cycle : 30 secondes à 5 minutes Stade N2 (sommeil lent léger : stage 2) Complexes K et fuseaux de sommeil Apprentissage procédural Durée lors du premier cycle : 5 à 25 minutes Stade N3 (slow-wave sleep (SWS) = sommeil lent profond : stades 3 et 4) Fonction de récupération Libération de l’hormone de croissance Renforcement du système immunitaire Durée lors du premier cycle : 30 à 45 minutes LES STADES DE SOMMEIL (SUITE) CLASSIFICATION AASM – 2007 Le sommeil REM (Rapid Eye Movement = sommeil à mouvements oculaires rapides) : Stade R (sommeil paradoxal) Un cerveau actif dans un corps paralysé Production de rêves vivides Apprentissage et mémoire (consolidation de ce qui a été appris dans la journée)  synaptogénèse Durée lors du premier cycle : 5 minutes LES EEG DES DIFFÉRENTS STADES DE SOMMEIL ET DE L’ÉTAT D’ÉVEIL L’ARCHITECTURE DU SOMMEIL AU COURS D’UNE VIE UNE NUIT TYPIQUE D’UN JEUNE ADULTE UNE NUIT TYPIQUE D’UNE PERSONNE ÂGÉE À QUOI SERT LE SOMMEIL? On regroupe plusieurs fonctions biologiques du sommeil, dont : ① Développement (hormone de croissance) ② Mémoire et apprentissage (incluant la concentration) ③ Métabolisme (production/conservation de l’énergie, synthèse de certaines hormones) ④ Immunité (récupération du corps) LES MÉCANISMES NEUROLOGIQUES DU SOMMEIL LES MÉCANISMES NEUROLOGIQUES DU SOMMEIL (SUITE) Le sommeil est un état actif produit par les interactions de quatre systèmes neurologiques : ① Un système télencéphalique (région de la base du cerveau antérieur) capable à lui seul de produire le SOL Libération du GABA dans le noyau tubéro- mamillaire de l’hypothalamus ② Un système du tronc cérébral (formation réticulée) qui active le cerveau antérieur à l’éveil ; Stimulation électrique : réveil et vigilance accrue Lésion : sommeil persistant (car la base du cerveau antérieur impose activement le SOL au cerveau) LES MÉCANISMES NEUROLOGIQUES DU SOMMEIL (SUITE) ③ Un système pontique (près du locus coeruleus) qui déclenche le SP Stimulation électrique ou activation pharmacologique : induit ou prolonge le SP Lésion : disparition du SP Le centre pontique projette ses axones dans la moelle épinière, qui inhibent fortement les motoneurones (via le GABA et la glycine) pour les empêcher d’émettre des potentiels d’action, ce qui produit l’atonie musculaire (paralysie corporelle, membres flasques) durant le sommeil paradoxal. ④ Un système hypothalamique qui affecte les trois autres systèmes pour déterminer si le cerveau doit être endormi ou éveillé Les axones des neurones qui synthétisent l’hypocrétine (neurotransmetteur), localisés dans l’hypothalamus, innervent chacun des trois centres du sommeil et le noyau tubéro- mamillaire pour LA PRIVATION DE SOMMEIL  L’AMYGDALE EN PRIVATION DE SOMMEIL Chez un individu Chez un sujet privé ayant bien dormi : de sommeil :  Le cortex préfrontal médian  Perte de contrôle descendant du lobe (CPFM) effectue un contrôle sur préfrontal sur l’amygdale ce qui ne l’amygdale en modulant permet plus une inhibition adéquate de l’inhibition. comportements émotionnels inadéquats.  Réponses émotionnelles  Augmentation de la sensibilité de adaptées selon un contexte l’amygdale aux stimuli émotionnels donné.  Réponses émotionnelles exagérées selon un contexte donné. L’AMYGDALE EN PRIVATION DE SOMMEIL Chez un individu Chez un sujet privé ayant bien dormi : de sommeil :  Le cortex préfrontal médian  Perte de contrôle descendant du lobe (CPFM) effectue un contrôle sur préfrontal sur l’amygdale ce qui ne l’amygdale en modulant permet plus une inhibition adéquate de l’inhibition. comportements émotionnels inadéquats.  Réponses émotionnelles  Augmentation de la sensibilité de adaptées selon un contexte l’amygdale aux stimuli émotionnels. donné.  Réponses émotionnelles exagérées selon un contexte donné. LES TROUBLES DU SOMMEIL LES INSOMNIES Troubles de l’initiation ou du maintien du sommeil. 15 à 30 % de la population adulte. Plus fréquent chez les personnes âgées, les femmes, les fumeurs, les alcooliques, les buveurs de café. Deux types : ① Insomnies d’ajustement : Causées par des facteurs environnementaux ; Se manifeste par des difficultés d’endormissement. ② Insomnies par interruption de sommeil : Causées par des drogues et des états neurologiques ou psychiatriques ; Se manifeste par des difficultés à rester endormi. Perception erronée du sommeil (sensation de sommeil non récupérateur) COMMENT ON TRAITE L’INSOMNIE? Traitements pharmacologiques (somnifères) : Benzodiazépines hypnotiques Hypnotiques non-benzodiazépines Hypnotiques de nouvelle génération Antidépresseurs Antipsychotiques Mélatonine exogène Tryptophane Traitements chronobiologiques : Manipulation de l’horaire de sommeil Luminothérapie Psychothérapies : Thérapie cognitivo-comportementale LA NARCOLEPSIE Maladie invalidante caractérisée par des accès de sommeil récurrents soudains et incontrôlables, qui durent 5 à 30 minutes et qui surviennent à n’importe quel moment de la journée. Les patients narcoleptiques tendent à entrer en SP dès les premières minutes de sommeil. Avec ou sans cataplexie : Perte soudaine de tonus musculaire (moins d’une minute), qui conduit à la chute du corps, sans perte de conscience ; Typiquement déclenchées par une émotion soudaine et intense, un accès de fou rire ou de pleurs ; Peut même survenir avec l’excitation sexuelle. Résulte d’un problème dans la neurotransmission hypocrétinergique UNE JOURNÉE TYPIQUE D’UN PATIENT NARCOLEPTIQUE L’APNÉE DU SOMMEIL Trouble du sommeil causé par un ralentissement ou un arrêt périodique de la respiration (une minute ou plus), qui s’accompagne de ronflements bruyants et sporadiques. Provoque des réveils répétitifs qui entraînent une somnolence diurne invalidante. Interruptions de l’oxygénation du sang qui peuvent conduire à des dommages cérébraux. Deux types : ① Apnée obstructive : causée par une relaxation progressive des muscles intercostaux, du diaphragme et de la gorge ; ② Apnée centrale : causée par des altérations touchant les neurones du système respiratoire du tronc cérébral. Traitement : CPAP (Continuous Positive Airway Pressure) LES PARASOMNIES Manifestations psycho-comportementales indésirables qui surviennent pendant le sommeil. Quelques exemples : Les terreurs nocturnes Les cauchemars L’énurésie nocturne Le somnambulisme Le bruxisme La somniloquie Etc. LA SEMAINE PROCHAINE… L’apprentissa ge La mémoire