Thèse d'exercice : Médecine. Médecine générale : Paris 12 : 2004. / Titre provenant de l'écran-titre. Bibliogr.

Reproduction de : Thèse d'exercice : Médecine : Nancy 1 : 2005. / Titre provenant de l'écran-titre.

Reproduction de : Thèse d'exercice : Médecine. Médecine du travail : Paris 12 : 2008. / Titre provenant de l'écran-titre. Bibliogr. f. 71-78.

Thèse numérisée par la Division de la gestion de documents et des archives de l'Université de Montréal

Selon la théorie du replay, le sommeil améliore la consolidation mnésique des apprentissages récents à travers leur réactivation. Pour tester cette hypothèse, nous avons utilisé le modèle de la somniloquie : les paroles nocturnes reflétant le contenu mental du dormeur et les informations qu’il est en train de traiter. La somniloquie survient fréquemment dans le cadre de parasomnies de sommeil lent (somnambulisme) ou de sommeil paradoxal (TCSP). Nous avons d’abord montré comment ces deux parasomnies correspondaient à la mise en gestes et en paroles du contenu mental du dormeur, avec une prédominance en sommeil lent de rêves de catastrophes que les somnambules fuyaient et en sommeil paradoxal, de rêves d’agressions d’animaux ou de personnes que les patients contre-attaquaient. Ceci soutient le concept de la fonction évolutionniste des rêves comme un entraînement virtuel à « fuir ou combattre » les menaces. Ensuite, nous avons utilisé les somniloquies pour tester si un apprentissage verbal récent était consolidé pendant le sommeil mais aussi si certains mots étaient répétés en dormant. Nous avons d’abord montré que la consolidation mnésique verbale liée au sommeil était bien conservée chez les somnambules comme chez les patients atteints de TCSP, même déments, comparée aux sujets normaux. Ensuite, nous n’avons pas identifié de réexécution de phrases apprises la veille lors des somniloquies de sommeil lent, mais avons identifié chez un patient avec TCSP, un élément sémantique évoquant une réutilisation du contexte de l’histoire. Enfin, nous avons collecté 883 verbatim nocturnes et décrit les aspects acoustico-phonétiques, prosodiques et sémantiques du langage nocturne. / According to the replay theory, sleep improves memory consolidation of recent learning through their reactivation. To test this hypothesis, we used the model of sleep-talking: the words uttered reflecting the mental content of the sleeper and the information he is proceeding. Sleep-talking occur frequently within the context of slow wave sleep (sleepwalking) or REM sleep parasomnias (RBD). We first showed how these two parasomnias corresponded to the setting gestures and words of the mental content of the sleeper, with predominance during slow wave sleep of dreams featuring disasters that sleepwalkers fleeing, and during REM sleep of dreams of attacks by animals or people that subjects counterattack. This supports the concept of evolutionary function of dreams as a virtual drive to “fight or flight” threats. Then, we used sleep-talking to test if a recent verbal was not only consolidated during sleep but also if some words were repeated while sleeping. We first showed that verbal memory consolidation related to sleep was preserved in sleepwalkers as in patients with RBD, even with dementia, compared with normal subjects. Then, we haven’t identified rehearsed sentences of the material learned the day before during slow wave sleep parasomnias, but we identified in a subject with RBD, a semantic component evoking a rehearse of the context of the learned history. Finally, we collected 883 verbatim during sleep and describes the acoustic-phonetic, prosodic and semantic aspects of sleep-talking.

Les troubles respiratoires du sommeil, notamment le syndrome d’apnée du sommeil, représentent un problème de santé publique. Ils contribuent aux symptômes diurnes comme la somnolence sévère et sont associés à des maladies chroniques.Depuis quelques années, une variété d’appareils de traitement ventilatoire a été développée pour traiter les troubles respiratoires du sommeil, principalement les maladies liées à l’obstruction de la voie aérienne supérieure (apnée obstructive) ou à la commande centrale (apnée centrale). Ces appareils fonctionnent suivant des principes différents, en raison de leurs propres algorithmes, qui sont souvent mal connus et protégés par les fabricants. Les évaluations des appareils de ventilation sont effectuées pendant les traitements cliniques chez des patients. Il est donc difficile de comparer ces différents appareils dans les mêmes conditions à cause des variabilités inter- et intra-patient. Un banc d’essai pourrait permettre de tester les réponses des appareils dans les conditions standardisées et reproductibles.Cette thèse a consisté à construire un banc d’essai qui permet de reproduire les signaux de patients et de respecter de la physiologie humaine. La réaction du banc d’essai prend aussi en compte la réaction de l’appareil à tester sur le système, i.e., ce modèle fonctionne en « boucle fermée ». Avec le banc d’essai construit, les différentes machines de pression positive continue (PPC) autopilotée disponibles sur le marché ont été évaluées pour leurs algorithmes ainsi pour leurs modes confort. De plus, trois machines de ventilation auto-asservie (ASV) ont été soumises aux différents événements respiratoires du sommeil créés par un autre modèle d’un principe similaire. Nous avons montré que les machines de PPC autopilotée ne sont pas équivalentes pour l’efficacité du traitement et la précision des données du rapport. Les modes confort pourraient éventuellement dégrader l’efficacité du traitement de PPC si la pression thérapeutique n’est pas ajustée lors de leur introduction au traitement. Pour les machines ASV, leurs réponses ne sont pas suffisantes pour normaliser la respiration et les réglages des machines peuvent influencer l’efficacité du traitement. Les résultats pourraient compléter les données cliniques et fournir une option complémentaire pour le processus futur de certification de ces dispositifs médicaux. / Sleep disordered breathing including sleep apnea is a major public health problem. It contributes to daytime sleepiness and is associated with chronic diseases. In recent years, a variety of ventilation devices have been developed with the objective of treating sleep disorders related to the upper airway obstruction (obstructive apnea) or the central command (central apnea). These devices operate with different algorithms, which are little known and protected by the device manufacturers. Since most devices are evaluated during patient treatment, it is difficult to compare them in the same conditions due to inter- and intra-patient variability. Bench test has been proposed to evaluate the device responses in standardized and reproducible conditions. This thesis was aimed to develop a respiratory bench model able to reproduce patients’ signals and also in concordance with human physiology. The bench model can take into account the pressure responses of tested devices and works in a “closed loop” setting.With this bench model, several commercially available auto-titrating continuous positive airway pressure devices were evaluated for their auto-titration algorithms as well as their pressure-relief modes. Also, three adaptive servo-ventilation devices were evaluated by subjecting various sleep disordered breathing events that were generated by another bench model of a similar principle. We demonstrated that eleven auto-titrating continuous positive airway pressure devices were not equivalent in terms of their treatment efficacy and the data accuracy in the device report. The pressure-relief modes may attenuate the efficacy if not adjusted at the time of their introduction. The responses of adaptive servo-ventilation devices were not sufficient to normalize the breathing flow and their efficacy depended on the initial settings.The current certification process of these ventilatory devices, which focus mainly on clinical aspects, may be completed by the results of our bench.

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L'objectif de la présente étude est de décrire la nature et la sévérité des difficultés de sommeil et les problèmes de fonctionnement diurne des individus qui ont un trouble bipolaire lorsqu'ils sont dans la phase euthymique de la maladie. Quatorze participants avec un trouble bipolaire sont comparés à 13 participants avec insomnie primaire et à 13 individus sans problème de santé mentale et sans insomnie sur différents paramètres du sommeil et du fonctionnement diurne provenant de l'agenda du sommeil, de l'actigraphie et de mesures auto-rapportées. Les résultats font ressortir que les individus avec un trouble bipolaire ont un sommeil similaire à celui des participants sans problème de santé mentale/insomnie et significativement moins problématique que celui des personnes avec insomnie. Ces derniers prennent plus de temps pour s'endormir, passent plus de temps éveillés après l'endormissement initial, dorment moins longtemps et ont un sommeil moins efficace comparativement aux deux autres groupes. Néanmoins, les participants avec un trouble bipolaire demeurent avec certaines insatisfactions à l'égard de leur sommeil. De plus, leur profil de fonctionnement diurne se rapproche davantage de celui des personnes qui souffrent d'insomnie; ils sont moins actifs le jour, sont moins constants dans la réalisation de leurs tâches quotidiennes et se plaignent d'hypersomnie. Ces résultats, combinés à ceux d'études antérieures, suggèrent que les altérations du sommeil dans le trouble bipolaire sont variables même au cours des phases de rémission, que les plaintes de sommeil rencontrées dans ce problème de santé mentale ne sont pas forcément identiques à celles rapportées par les personnes qui souffrent d'insomnie et que les patrons de fonctionnement diurne semblent être plus constants d'une étude à l'autre. Des interventions visant à augmenter le niveau de stimulation et à renforcer une routine de vie pourraient être intégrées dans une approche globale de prévention des rechutes du trouble bipolaire.

La sérotonine (5-HT) est un neuromodulateur qui joue un rôle essentiel dans la régulation des états de vigilance. Le déséquilibre des taux de sérotonine est impliqué dans l'étiologie des troubles psychiatriques, en particulier des troubles bipolaires et des troubles dépressifs majeurs, qui s'accompagnent également de troubles du sommeil. Basé sur ceci, nous avons émis l’hypothèse selon laquelle une réduction des niveaux de sérotonine devrait perturber le cycle éveil-sommeil. Pour tester cette hypothèse, nous avons utilisé des souris homozygotes (HO) knock-in TPH-2 produisant 20% du niveau normal de sérotonine (Beaulieu et al., 2008) et des souris de type sauvage (WT) avec un taux de sérotonine normal. Dans ces deux groupes, nous avons effectué des enregistrements électrophysiologiques chroniques de l'activité cérébrale dans trois aires corticales (préfrontales, motrices, rétrospléniales) et de l'hippocampe, en plus de l'EMG du cou. Les états de vigilance ont été détectés et la durée de chaque épisode de sommeil et d’éveil a été mesurée. Nous avons constaté que la réduction de sérotonine prolongeait la durée des épisodes de sommeil et de réveil. Les souris HO présentaient un sommeil continu plus long (combinant le sommeil à ondes lentes et le sommeil paradoxal) et des épisodes de réveil plus longs par rapport aux WT. Nous avons également évalué l'activité des ondes lentes dans toutes les zones corticales étudiées et notre étude a révélé que la puissance delta était augmentée chez les souris avec une réduction en sérotonine par rapport aux souris normales. Nous concluons que la réduction des niveaux de sérotonine mène à des états de vigilance plus consolidés. Nos résultats indiquent de manière surprenante que, la sérotonine influence de manière significative l’activité des ondes lentes corticales par augmentation de la puissance du delta. Nos résultats suggèrent également que les humains et les souris réagissent différemment à une réduction du taux de sérotonine. / The serotonin (5-HT) is a neuromodulator that plays a critical role in the regulation of states of vigilance. The disbalance in the levels of serotonin is implicated in the etiology of psychiatric disorders, particularly in bipolar disorder and major depressive disorder, that are also accompanied by sleep disturbances. Based on this, we hypothesized that a reduction in serotonin levels should lead to disruptions in the sleep-wake cycle in mice. To test this hypothesis, we used TPH-2 knock-in homozygote (HO) mice that produce 20% of normal level of serotonin (Beaulieu et al., 2008) and wild-type (WT) mice with normal serotonin level. In both of those groups, we conducted chronic electrophysiological recordings of the brain activity in three (prelimbic, motor, retrosplenial) cortical areas and in the hippocampus in addition to a neck EMG. The states of vigilance were detected, the number and duration of each sleep and wake episode was measured in addition to values of Delta power. We found that the reduction in serotonin levels leads to longer duration and decreased number of individual sleep and wake episodes. HO mice displayed longer continuous sleep (combining slow-wave sleep and REM sleep) and longer wake episodes as compared to WT. We also evaluated the slow-wave activity power in all investigated cortical areas and our study reveal that depletion in serotonin leads to higher values of Delta Power. We conclude that the decrease in serotonin levels cause more consolidated states of vigilance in addition to a reduced number of episodes compared to WT. Our results surprisingly indicate that serotonin significantly influence the cortical slow-wave activity power by increasing Delta power. Our results also suggest that humans and mice differently respond to a reduction in serotonin level.

Le sommeil est un processus physiologique fondamental pour le maintien des fonctions vitales de l'être humain et le maintien d'une bonne santé physique et mentale. Les étudiants-athlètes constituent une sous-population des étudiants collégiaux étant plus à risque de développer des difficultés de sommeil en raison de leurs horaires chargés incluant l’école, les entraînements, les voyages avec la présence de décalages horaires ainsi que la nécessité de dormir dans des endroits variés lors des compétitions. Un sommeil inadéquat et insuffisant est l’un des meilleurs prédicteurs pour les blessures y compris celles incluant les commotions cérébrales. Jusqu’à maintenant, aucune étude ne s’était encore intéressée à cette relation entre le sommeil subjectif, objectif et un traitement tDCS chez les étudiants-athlètes. Dès lors, les objectifs de cette thèse de doctorat étaient d’examiner l’efficacité d’un traitement de stimulation transcrânienne à courant direct (tDCS) sur les paramètres de sommeil subjectif et objectif des étudiants-athlètes. Les résultats suggèrent la présence d’un effet positif sur le sommeil subjectif des étudiants-athlètes. Cependant, malgré l’amélioration que suggèrent les paramètres de sommeil subjectif, les données objectives ne révèlent pas que le sommeil ait été amélioré de façon significative. Dans le but d’optimiser le sommeil grâce à la tDCS, celle ci doit encore être investiguée et développée. En effet, bien que les résultats soient à ce stade de la recherche encourageants, ils demeurent incomplets et doivent être davantage approfondis si l’on veut être certain de son effet. / Sleep is a fundamental physiological process for the maintenance of the vital functions of the human being and the maintenance of good physical and mental health. Student-athletes constitute a sub-population of college students who are more at risk of developing sleep difficulties due to their busier schedules including school, training, frequent travel from different time zones and the need to sleep in various places during competitions. In addition, inadequate and insufficient sleep is one of the best predictors of injuries including concussions. Therefore, the objectives of this doctoral thesis were to examine the effectiveness of a transcranial direct current stimulation (tDCS) treatment on the subjective and objective sleep parameters of student-athletes. The results suggest that there is a positive effect on the subjective sleep of student-athletes. However, despite this subjective improvement, the objective sleep data have not improved significantly. Up to this point, no studies have yet looked at this relationship between subjective, objective sleep and tDCS treatment in student-athletes. Despite encouraging results, the status of tDCS remains at the research stage and requires more interest before it can confidently affirm its effectiveness in optimizing sleep.