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Neurosciences
Les mystères du sommeil
Le sommeil au service de la mémoire
Quand l'horloge biologique tourne mal...
Les maladies du sommeil
Veillir et moins bien dormir
Le sommeil commence à peine à livrer ses secrets. Pourquoi dort-on ? À quoi sont consacrées les différentes phases du sommeil ? Que se passe-t-il lorsque notre horloge biologique se détraque ? Comment prévenir le somnambulisme? Que faire pour arrêter un dormeur de grincer des dents ? Pourquoi dort-on moins en vieillissant ? Voilà autant de questions auxquelles des équipes de recherches québécoises tentent actuellement d’apporter des réponses.
Le sommeil au service de la mémoire
Par Mircea Steriade, neurophysiologiste et professeur titulaire à la Faculté de médecine de l’Université Laval
Dans la mythologie grecque, Hypnos, le dieu du sommeil, est le frère de Thanatos, le dieu de la mort. Cette parenté mythique n’est pas un hasard, car on a longtemps cru que pendant le sommeil lent, celui qui survient juste après l’endormissement, le cerveau était pratiquement aussi inactif que celui d’un mort. Ce mythe a perduré jusqu’à très récemment : trois des plus grands neuroscientifiques du 20e siècle, Pavlov, Sherrington et Eccles, y croyaient. Mais la réalité est tout autre. Il est vrai que durant cette période, les messages du monde extérieur ne sont plus transmis au cerveau, mais il s’établit par contre un véritable dialogue interne. Et qui plus est, ce dialogue nocturne pourrait aider le dormeur à mémoriser ce qu’il a appris pendant la journée.
Le sommeil lent se produit tout juste après l’endormissement. Il est suivi du sommeil paradoxal, celui où l’on peut observer des mouvements rapides des yeux; de plus, ce sont les rêves faits durant cette période qui sont les plus susceptibles de nous revenir à la mémoire. On sait depuis longtemps que le cerveau est actif pendant le sommeil paradoxal, mais les mécanismes cellulaires de l’activité électrique pendant le sommeil lent ainsi que leurs conséquences pour le fonctionnement du cerveau sont encore des découvertes récentes.
S’endormir n’est pas mourir
L’endormissement s’accompagne d’un profond changement dans l’activité électrique du cerveau. Celle-ci, à l’état de veille, passe alors de rythmes rapides de 20 à 50 cycles par seconde à des rythmes beaucoup plus lents de moins de 15 cycles par seconde. Pourquoi donc a-t-on cru pendant si longtemps à une mort apparente du cerveau à ce moment? Tout simplement parce qu’alors, les neurones cessent leur activité pendant des périodes relativement longues, d’environ une demi-seconde, à la suite de l’arrêt du bombardement sensoriel continu auquel est soumis le cerveau pendant l’état de veille. En fait, des milliards de neurones corticaux sont alors actifs et déchargent de concert, et ils deviennent silencieux simultanément.
Les techniques d’expérimentation modernes de plus en plus précises ont permis d’observer ce qui se passe entre ces périodes d’inactivité d’environ une demi-seconde et de découvrir tout un monde interne en pleine activité. Nous avons démontré, dans notre laboratoire, que les neurones du cortex cérébral sont alors aussi actifs qu’à l’état de veille. Ce qui est surprenant, c’est que cette activité ne soit pas induite par des stimuli externes. En effet, pendant le sommeil lent, les messages de l’extérieur, notamment ceux des organes sensoriels, ne se rendent pas au cortex cérébral. Ils sont bloqués au niveau du thalamus, une structure nerveuse qui traite les signaux du monde extérieur avant qu’ils ne soient transmis au cortex.
Deux types de rêves
La première surprise passée, on ne peut que constater ceci : puisque cette riche activité du cortex pendant le sommeil lent ne dépend pas de signaux extérieurs, elle est donc produite à l’intérieur même du cortex cérébral. Le rôle de cette activité pendant le sommeil lent n’est pas encore complètement élucidé, mais le fait qu’elle persiste depuis des millions d’années et qu’elle occupe environ un cinquième de notre vie nous laisse croire qu’elle joue un rôle bien particulier. Notre hypothèse est que, pendant le sommeil lent, des processus mentaux survivent sous la forme de rêves, mais des rêves différents de ceux qui surviennent pendant le sommeil paradoxal.
Nous rêverions donc de deux manières différentes. Les rêves du sommeil paradoxal, bien connus, sont ceux où l’on se prend pour Jeanne d’Arc, où l’on se sent complètement désorienté, et on peut même y inclure les rêves érotiques. On s’en souvient à 75 p. 100 environ. Pourtant, le sommeil lent est lui aussi peuplé de rêves, dont on se souviendrait à environ 45 p. 100. Ici, on ne se prend plus pour Jeanne d’Arc: le rêve est plus logique, plus près de la réalité. De plus, le processus même de l’activité électrique, qui permet de poursuivre le dialogue interne du cortex cérébral pendant le sommeil lent, permettrait aussi de consolider les traces de la mémoire acquises pendant l’état de veille. Ceci est en fait plus qu’une hypothèse, car des expériences le confirment déjà.
Un sommeil lent très actif
Pour établir ce lien entre la mémoire et le sommeil lent, nous avons étudié ce dernier d’une manière différente. Nous avons, pour la première fois, considéré simultanément trois phénomènes habituellement étudiés un à la fois. Il s’agit des trois types d’oscillations qui surviennent pendant le sommeil lent : 1) les ondes appelées fuseaux de sommeil, car elles croissent et décroissent, qui durent entre 7 et 15 cycles par seconde; 2) les ondes plus lentes, appelées delta, entre 1 et 4 cycles par seconde; et 3) les oscillations lentes, avec des périodes plus longues qu’une seconde.
Chacun de ces trois rythmes de l’activité électrique cérébrale est engendré dans des circuits nerveux précis, thalamiques ou corticaux. Traditionnellement, la genèse de ces types d’ondes était considérée séparément. Pourtant, ces trois rythmes majeurs du sommeil lent n’apparaissent pas de manière isolée. Ils sont plutôt groupés dans des séquences d’ondes complexes qui contiennent plusieurs rythmes à la fois; par exemple, l’apparition de l’oscillation lente d’origine corticale avec l’oscillation en fuseaux d’origine thalamique. Ceci est dû au fait que le cortex et le thalamus, les deux structures nerveuses en jeu dans l’apparition des oscillations du sommeil lent, sont reliés par des connections à double sens.
Notre laboratoire a effectué récemment, et pour la première fois, des enregistrements simultanés intracellulaires multiples dans le cortex et dans le thalamus chez des animaux pendant leur sommeil. Ces enregistrements nous permettent de proposer un nouveau regard sur les rythmes cérébraux: ceux-ci peuvent être considérés comme le résultat d’une seule entité nerveuse, le cortex et le thalamus réunis, placée sous le contrôle des systèmes modulateurs du tronc cérébral.
On savait que les oscillations du sommeil lent s’accompagnaient de bouffées répétées de potentiel d’action, lesquelles correspondraient aux périodes d’activité qu’on observe entres les intervalles d’inactivité d’une demi-seconde. Nous nous sommes donc posé la question suivante: est-ce que ces bouffées ne pourraient pas amener des changements dans l’excitabilité des neurones? Si un tel phénomène s’avérait, on pourrait alors établir un lien avec le mécanisme de fonctionnement de la mémoire. Un pas de plus serait franchi vers la validation de notre hypothèse d’un lien entre le sommeil lent et la consolidation de la mémoire. Nos tests nous ont permis de franchir ce pas et nous pouvons affirmer que l’activité cérébrale pendant le sommeil lent peut mener à des changements qui favorisent les modifications requises pour la mémorisation.
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Référence : Mircea STERIADE, « Coherent oscillations and short-term plasticity corticothalamic networks », Trends in Neuroscience 1999, vol. 22, p. 337-345.
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Quand l’horloge biologique tourne mal...
Par Diane B. Boivin, directrice du Centre d'étude et de traitement des rythmes circadiens, Hôpital Douglas, Université McGill
La chronobiologie ou étude des rythmes biologiques est enfin née. Il aura fallu plus de 200 ans pour accoucher de cette nouvelle science. C’est en effet en 1729 que l’astronome français Jacques d’Ortou de Mairan a observé que les mouvements de la plante héliotrope Mimosa Pudica persistaient même si elle restait constamment dans l’obscurité. La chronobiologie n’a donc aucune parenté avec les populaires biorythmes, voisins ésotériques basés sur le moment de la naissance et des influences astrales douteuses, qui ne charment aucun grand esprit scientifique. En fait, il a même fallu sortir les astres de la salle d’accouchement pour apprécier la nature endogène des rythmes circadiens, le sujet même de la chronobiologie.
On a entre autres cru que l’environnement solaire, en particulier l’alternance de lumière et d’obscurité, était le moteur des rythmes diurnes, propriété universelle du monde végétal et animal. Mais en fin de compte ce ne sont ni le Soleil, ni le champ gravitationnel terrestre, ni les ondes électromagnétiques, ni le tango des jours chauds et des nuits froides qui font tourner nos têtes...mais une véritable horloge biologique interne, structure bilatérale de la grosseur d’une pointe de crayon et qui bat la mesure de notre organisme. Elle se trouve au dessus de nos chiasmas optiques, c’est-à-dire au dessus du croisement en X entre une partie des fibres du nerf optique droit et une partie des nerfs optiques gauches, croisement situé à la base du cerveau.
Une des expériences qui permettent d’arriver à une telle conclusion est celle où l’on détruit les noyaux suprachiasmatiques de l’hypothalamus d’un animal, c’est-à-dire la composante centrale des rythmes circadiens; l’organisation temporelle du cycle activité/repos disparaît alors. Les journées se réorganisent à nouveau lorsqu’on transplante des noyaux suprachiasmatiques de fœtus chez cet animal. Et ces rythmes prennent alors les caractéristiques du donneur: ceci nous indique que les préférences quant à l’horaire des activités seraient déterminées biologiquement.
Des rythmes internes indépendants de l’environnement
Les racines étymologiques du terme circadien sont circa, qui signifie « autour de », et diem, qui signifie « jour ». On parle de rythme circadien pour un rythme d’environ 24 heures. Et ce n’est pas le seul rythme interne indépendant de l’environnement. C’est aussi le cas de la courbe endogène de température corporelle, de la sécrétion de neurohormones, de l’organisation et de la propension au sommeil, du niveau subjectif de vigilance et d’humeur, des performances cognitives et de la mémoire à court terme.
Récemment le circa a volé la vedette au diem car des équipes de recherche rivales ont sorti leurs plus beaux discours pour débattre d’un point chaud : quelle est la durée exacte de nos journées biologiques internes? Réponse : pas exactement 24 heures mais plutôt 24,2 heures. Un petit 12 minutes, pas de quoi s’énerver. Mais au contraire, ça pourrait vraiment mal tourner! Chaque jour votre horloge prend son baluchon, lentement mais sûrement, direction Californie. Tous les 5 jours, elle a déjà gagné un fuseau horaire vers l’ouest et après 60 jours, et bien, elle est en Chine! Elle vous revient tous les 4 mois et repart dans la même direction si vous ne la retenez pas chez vous. Pas de panique, il s’agit d’un phénomène biologique naturel mais complexe qu’on appelle l’entraînement circadien.
Synchroniser l’intérieur et l’extérieur
Mais si notre rythme biologique interne n’est pas adapté au cycle de 24 heures, qu’est-ce qui nous ajuste? Comment arrive-t-on à se synchroniser? Il faut maintenant retourner aux astres...Pas surprenant que les pionniers de la chronobiologie humaine aient confondu l’influence des astres avec l’entraînement circadien. Ils ont longtemps soutenu que les humains, animaux supérieurs de la chaîne, n’ajustaient pas leurs rythmes circadiens par la lumière, comme les mouches à fruits, mais par des synchronisateurs dits sociaux. La nature exacte de ces derniers — qu’il s’agisse d’odeurs, d’activités, d’émotions ou d’une chimie encore mystérieuse entre humains — n’a jamais été précisée. Selon cette théorie, ce seraient les interactions sociales entre humains plutôt que la lumière qui leur permettraient d’ajuster leurs rythmes diurnes à l’environnement. Cette théorie n’a pas encore été prouvée, mais une chose est sûre : l’action de la lumière pour ajuster les rythmes circadiens humains ne diffère pas de celle des autres espèces animales. En fait, la lumière reste le synchronisateur le plus puissant des rythmes chez toute espèce animale. Elle induit un changement significatif d’heure biologique interne. Par exemple, un stimulus lumineux administré tard le soir poussera l’oscillateur circadien vers des heures plus tardives, un peu comme un voyage transméridien vers l’ouest. Par ailleurs, un stimulus lumineux administré tôt le matin poussera l’oscillateur circadien vers des heures plus précoces, un peu comme un voyage transméridien vers l’est.
La lumière a donc une action directe sur les rythmes circadiens, action qui s’explique par l’existence d’une connexion neuronale très efficace qui relie les rétines aux noyaux suprachiasmatiques. Cette connexion est si efficace qu’on peut même être aveugle et « circadiennement voyant »! La présence ou l’absence de lumière permet à l’horloge biologique interne des aveugles de s’ajuster même s’ils ne voient pas la lumière. Surprenant mais éloquent : la raison en est que la circuiterie neuronale qui nous fait voir diffère de celle qui entraîne ou ajuste nos rythmes à notre monde géophysique. Certains patients aveugles souffrent d’un défaut d’entraînement. Le résultat est lamentable: ils sont destinés à souffrir de troubles récurrents de sommeil et de vigilance car leur horloge biologique fait sans répit le tour de leur monde intérieur sans jamais s’ajuster à l’extérieur.
Deux processus pour un meilleur sommeil
Un couplage harmonieux entre l’oscillateur circadien et le rythme veille-sommeil nous fait bien dormir et bien veiller. Ces deux processus, appelés respectivement circadien et homéostasique, contrôlent la qualité de notre sommeil et de notre éveil. Le premier, l’oscillateur circadien, régit les temps optimaux pour s’endormir, se réveiller, rêver et performer au cours de la journée. Le second, homéostasique ou lié au cycle veille-sommeil, calcule le temps pris à veiller et à dormir, un peu comme un sablier qui se remplit et se vide. La capacité de dormir et de rester éveillé pendant une période soutenue dépend d’une relation temporelle harmonieuse entre les deux. Lorsque cette relation est perturbée, le sommeil et l’éveil se détériorent de façon significative. De plus, les rythmes diurnes de plusieurs marqueurs circadiens surviennent à des temps inopportuns par rapport au cycle veille-sommeil. C’est le problème du décalage horaire et du travail de nuit.
Notre horloge biologique orchestre nos rythmes diurnes et les harmonise à son environnement géophysique. Les troubles d’adaptation au décalage horaire et au travail de nuit soulignent le rôle crucial d’une bonne hygiène de vie et d’un mariage heureux entre horloge biologique et agenda. Imaginez seulement ce que seront les troubles d’adaptation aux voyages intersidéraux de demain... La chronobiologie est un sujet d’avenir et d’actualité comme l’épargne retraite. Alors comme dans ce dernier cas, mieux vaut investir dans une bonne hygiène de vie lorsqu’on est jeune!
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POUR EN SAVOIR PLUS
1. KLEIN, D. C., MOORE, R. Y., REPPERT, S. Me. Suprachiasmatic nucleus : the mind’s clock , New York, Oxford University Press, 1991.
2. BOIVIN, D. B., DUFFY, J. F., KRONAUER, R. E., CZEISLER, C. A. « Dose-response relationships for resetting of human circadian clock by light », Nature , 1996, vol. 379, no6565) p. 540-542.
3. CZEISLER, C. A., KRONAUER, R.E., ALLAN, J. S., DUFFY, J. F., JEWETT,
M. E., BROWN, E. N. et al. « Bright light induction of strong (Type 0) resetting of the human circadian pacemaker », Science , 1989, vol. 244 p. 1328-1333.
4. ARENDT, J., SKENE, D. J., MIDDLETON, B., LOCKLEY, S. W., DEACON, S., « Efficacy of melatonin treatment in jet lag, shift work, and blindness », J. Biol. Rhythms, 1997, vol. 12 n° 6, p. 604-617.
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Le décalage horaire
Chaque année, plusieurs millions de voyageurs souffrent d’inconforts, tels que fatigue, céphalées, étourdissements, faiblesse, irritabilité, dyspepsie et insomnie aiguë, à la suite de vols transméridiens. Ce phénomène, qualifié de décalage horaire, découle en grande partie d’une relation temporelle subitement perturbée entre l’oscillateur circadien et le nouvel horaire de vie. Bien que l’individu adopte rapidement l’horaire de lever et de coucher du pays de destination, l’horloge biologique interne traîne généralement derrière et met plusieurs jours à rattraper le décalage horaire. La rapidité d’ajustement au nouveau pays dépend du nombre de fuseaux horaires traversés, de la direction du vol et des habitudes de vie dans le pays d’arrivée.
Ainsi, les voyageurs qui adoptent rapidement l’horaire de vie du pays d’arrivée et s’exposent à de bons niveaux de luminosité dans leurs périodes d’éveil s’adaptent plus rapidement que les autres. L’horaire d’exposition à la lumière, même de faible intensité, peut affecter sensiblement l’adaptation au décalage horaire. Nous testons actuellement cette hypothèse au Centre de recherche de l’Hôpital Douglas, dans une série expérimentale au cours de laquelle un vol transméridien est simulé en laboratoire.
Enfin, l’utilisation de comprimés de mélatonine, une hormone sécrétée pendant la nuit par la glande pinéale, a démontré une certaine efficacité dans les problèmes liés au décalage horaire. On a attribué des propriétés d’induction du sommeil et de synchronisation des rythmes circadiens à cette hormone. On ne connaît pas cependant ses effets secondaires à long terme et certains chercheurs pensent que l’usage de somnifères conventionnels serait tout aussi efficace pour régler les troubles de sommeil associés au décalage horaire.
Le travail de nuit
Les troubles d’adaptation au travail de nuit s’apparentent à ceux décrits dans le contexte du décalage horaire. Toutefois, à l’opposé du voyageur, le travailleur de nuit continue de vivre dans une société qui évolue de jour. En plus de l’exposition à la lumière, de multiples synchronisateurs externes lui rappellent qu’il est asynchrone à son milieu et qu’il doit jusqu’à un certain point s’y adapter.
Des anomalies persistent chez la plupart des travailleurs de nuit dans les courbes diurnes de sécrétion d’hormones, d’excrétion urinaire, de vigilance et de performance, et cela, même après des années de travail. La relation temporelle entre plusieurs rythmes diurnes et le cycle veille/sommeil est perturbée, ce qui entraîne une détérioration notable du sommeil et de la vigilance.
Les travailleurs de nuit dorment en moyenne deux heures de moins que les travailleurs de jour et certains ne dorment que quelques heures très souvent entrecoupées d’éveil. Les débalancements physiologiques ajoutés à la privation aiguë et chronique de sommeil s’accompagnent d’une augmentation significative de troubles médicaux variés tels que dépression, dyspepsie, angine, palpitations ainsi qu’une consommation accrue d’alcool et de somnifères. Et ce fardeau est plus lourd à porter à mesure que le travailleur avance en âge.
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Les maladies du sommeil
Par Jacques Y. Montplaisir, Centre d’étude du sommeil et des rythmes biologiques, Hôpital du Sacré-Cœur de Montréal, Université de Montréal
Les laboratoires de recherche sur le sommeil qui ont émergé un peu partout dans le monde depuis les années 1970 ont permis d’identifier plus de 100 maladies du sommeil regroupées aujourd’hui en quatre grandes catégories: les insomnies, les hypersomnies, les parasomnies et les problèmes liés au rythme circadien de la veille et du sommeil1.
Quand le sommeil nous quitte
L’insomnie représente le trouble du sommeil le plus courant. Elle est fréquente chez les aînés, mais le nouveau-né peut lui aussi en souffrir. En effet, une étude récente menée auprès de 2 114 nourrissons par notre laboratoire en collaboration avec le Groupe de recherche sur l’inadaptation psychosociale chez l’enfant (GRIP) et Santé Québec, révèle que 78,6 p. 100 des nourrissons de cinq mois « font leurs nuits ». Les autres ont un tempérament difficile et le comportement de leurs parents est parfois en cause, comme le fait de coucher l’enfant après qu’il s’est endormi plutôt que de le laisser s’endormir seul. Quant aux adolescents, 12 p. 100 des 900 enfants québécois de 13 ans interrogés se plaignent d’insomnie chronique persistante.
La fréquence de l’insomnie augmente avec l’âge, et les causes, médicales ou psychiatriques, sont nombreuses. À la suite de problèmes personnels ou professionnels, des personnes peuvent connaître une période d’insomnie transitoire. Mais il arrive que le problème persiste. Certaines commencent à anticiper négativement le moment d’aller se coucher et peuvent même développer une véritable phobie du sommeil. La peur excessive de ne pas dormir n’aide pas non plus. D’autres développent des habitudes négatives comme l’utilisation chronique d’hypnotiques et en particulier de benzodiazépines tel le Valium. L’arrêt de ces médicaments s’accompagne d’une insomnie rebond et d’une reprise des hypnotiques, perpétuant ainsi le problème à long terme. Les siestes pendant la journée peuvent aussi empêcher quelqu’un de dormir le soir. Pour contrer l’insomnie, une approche cognitivo-comportementale s’est révélée supérieure au traitement pharmacologique.
Certains dorment trop
Un grand nombre de personnes consultent le médecin pour un problème de somnolence excessive au cours de la journée. Cette hypersomnie s’accompagne d’une baisse de performance au travail, mais aussi d’une augmentation des risques d’accidents, en particulier des accidents de la route. Deux causes d’hypersomnie, le syndrome d’apnées au cours du sommeil et la narcolepsie, ont fait l’objet de nombreuses études au cours des dernières années.
Le personnes atteintes du syndrome d’apnées au cours du sommeil cessent de respirer en dormant, pour des périodes plus ou moins longues. Elles n’inspirent que peu ou pas d’air, et le sang est alors moins oxygéné. Le lendemain, elles se sentent somnolentes ou moins performantes intellectuellement.
Nos recherches indiquent que ces arrêts respiratoires répétés au cours de la nuit seraient plus associés aux troubles de la vigilance et de la mémoire, alors que la mauvaise oxygénation du sang au cerveau aurait plutôt des effets sur les fonctions exécutives comme par exemple les épreuves de labyrinthe.
Par ailleurs, il peut être surprenant de converser avec une personne qui s’endort subitement. Il y a de bonnes chances que cet interlocuteur déroutant souffre d’une autre forme d’hypersomnie, la narcolepsie. Un autre symptôme tout aussi déroutant de cette maladie est la cataplexie. Il s’agit de la perte brutale mais de courte durée du tonus musculaire, déclenchée par une émotion vive comme le rire, la colère ou la surprise, sans toutefois que la personne ne perde conscience. Cette atonie musculaire survient normalement pendant le sommeil paradoxal pour empêcher le corps d’agir nos rêves. On pense que la cataplexie serait due au déclenchement des mécanismes responsables de cette absence du tonus musculaire du sommeil paradoxal.
La découverte du gène responsable de la narcolepsie du chien laisse entrevoir des progrès importants dans la compréhension non seulement de cette maladie, mais également de la nature des neurotransmetteurs en jeu dans la régulation du sommeil paradoxal. Côté thérapeutique, nous avons démontré au cours des dernières années l’efficacité du Modafinil, une nouvelle forme de psychostimulant.
Des activités nocturnes incontrôlées
Les parasomnies consistent en la présence anormale d’un certain nombre de phénomènes surtout moteurs, comme le bercement nocturne, le bruxisme ou grincement de dents, la somniloquie et le somnambulisme, ou encore, d’autres phénomènes comme les terreurs nocturnes, les cauchemars ainsi que l’énurésie, c’est-à-dire le très inconfortable « pipi au lit » pendant la nuit.
Les parasomnies sont particulièrement fréquentes chez l’enfant. Une étude auprès de 2 000 jeunes Québécois indique que 7 p. 100 des enfants de 11 ans sont somnambules, plus ou moins régulièrement. Seulement 3 p. 100 de ces mêmes enfants le sont encore à 13 ans.
Quant aux adultes, le somnambulisme survient dans environ 1 p. 100 de la population. Mais plus de la moitié de ces personnes deviennent alors agressives ou se blessent au cours d’une déambulation nocturne, d’où l’importance d’y prêter attention.
La privation de sommeil faciliterait l’apparition des épisodes de somnambulisme, lesquels surviennent généralement au début de la nuit, au moment du sommeil lent profond. Le Valium et autres de ses semblables, qui réduisent la quantité de sommeil lent profond, préviennent généralement les épisodes de somnambulisme. Mais ces médicaments deviennent rapidement inefficaces en raison de la tolérance qui se développe. Des études récentes suggèrent que l’hypnose pourrait représenter un traitement non pharmacologique efficace.
Les personnes âgées souffrent parfois d’une autre forme de déambulation nocturne qui peut ressembler au somnambulisme. Il s’agit du trouble comportemental en sommeil paradoxal (TCSP). Normalement, les muscles d’un dormeur en sommeil paradoxal sont complètement paralysés, sauf les muscles respiratoires. Dans le cas du TCSP, il y a perte de cette atonie normale du sommeil paradoxal au cours duquel, c’est bien connu, on peut rêver beaucoup. En l’absence d’atonie, le dormeur exprime physiquement le contenu de ses rêves. Ses comportements sont souvent violents et peuvent, plus souvent même que dans le somnambulisme, conduire à des agressions envers d’autres personnes ou à des blessures du dormeur lui-même. Le sommeil paradoxal étant plus « abondant » en fin de nuit, les épisodes de TCSP apparaîtront donc plus souvent à ce moment, contrairement au somnambulisme qui survient typiquement dans les deux premières heures du sommeil. Dans plusieurs cas de TCSP, nous avons pu démontrer la présence d’une lésion au niveau du tronc cérébral, c’est-à-dire dans les régions responsables de l’atonie musculaire du sommeil paradoxal.
Le grincement des dents au cours du sommeil ou bruxisme est une autre parasomnie fréquente chez l’enfant. Cette maladie, dont on ne connaît pas la cause précise, peut entraîner des douleurs maxillo-faciales, une hypertrophie des muscles masticateurs et de l’usure dentaire. Le traitement a d’ailleurs pour but de prévenir cette usure dentaire par l’utilisation, pendant la nuit, d’une plaque occlusale fabriquée sous la direction d’un dentiste. Des études récentes suggèrent que la dopamine pourrait être en cause dans cette maladie.
Des rythmes circadiens perturbés
Les perturbations du rythme circadien1 peuvent engendrer non pas un manque de sommeil, mais une distribution anormale de la période de sommeil. On le constate notamment chez les adolescents, dont le sommeil est souvent déphasé par rapport à la journée normale. On a même pu montrer en laboratoire un délai dans la sécrétion de la mélatonine, un marqueur des rythmes circadiens. L’adolescent se coucherait ou se lèverait plus tard que ses parents non pour faire comme ses amis, mais bien en raison de changements biologiques qui surviennent à cet âge.
Dormir au labo
La plupart des maladies du sommeil sont longtemps restées mal connues, aussi bien des médecins que des patients eux-mêmes, car il est très difficile de les dépister au cours d’un examen médical standard. Il faut que le patient passe quelques nuits au laboratoire. Nos connaissances dans ce domaine se sont considérablement accrues au cours des dernières années. Elles ont conduit au développement d’une véritable médecine du sommeil et à la mise sur pied de cliniques spécialisées dans l’investigation et le traitement de ces maladies.
Des fourmis dans les jambes
Un nombre relativement élevé de familles québécoises souffrent du syndrome d’impatience musculaire des membres inférieurs. Cette maladie héréditaire cause des fourmillements ou des picotements dans les jambes surtout au cours de la soirée ou de la nuit. Le dormeur bouge les jambes périodiquement : son gros orteil se dresse et son pied et ses genoux se plient spontanément toutes les 20 secondes environ. Il en résulte des troubles importants du sommeil et parfois même des problèmes de vigilance au cours de la journée. Dans des études en cours, les chercheurs tentent d’identifier et de localiser le gène responsable de cette maladie. Nous avons montré récemment que certains produits qui agissent de la même manière que la dopamine, un neurotransmetteur de l’encéphale, ont des effets thérapeutiques remarquables sur le syndrome d’impatience.
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Vieillir et moins bien dormir
Par Julie Carrier, professeure-chercheuse adjointe au Département de psychologie de l’Université de Montréal et chercheuse au Centre d’étude sur le sommeil et les rythmes biologiques de l’Hôpital Sacré-Cœur de Montréal
Vieillir c’est aussi moins bien dormir... avec des conséquences personnelles, sociales et économiques très importantes. L’utilisation massive de psychotropes, la baisse de productivité, les risques d’accidents, la diminution de la qualité de vie, l’augmentation des consultations médicales, voire les risques accrus de décès sont autant de problèmes reliés à la perturbation du cycle éveil-sommeil qui accompagne le vieillissement. Cette situation est d’autant plus préoccupante que la population canadienne vieillit rapidement: en 2021, 54 p. 100 de la population aura plus de 40 ans et 26 p. 100 plus de 60 ans. Et, contrairement à ce qu’on croyait, les changements commencent bien avant l’âge de 60 ans. C’est en effet dès le milieu de la vie adulte que l’on commence à moins bien dormir.
Entre 20 et 37 p. 100 des personnes âgées se plaignent de problèmes de sommeil et se sentent moins alertes et moins vigilantes au cours de la journée. L’enregistrement objectif en laboratoire de leur cycle éveil-sommeil démontre en effet des différences importantes avec celui des jeunes. Les aînés se couchent et se lèvent plus tôt, vivent une diminution très importante des stades de sommeil profond (stades III et IV), ainsi qu’une augmentation des stades de sommeil léger (stades I et II). De plus, leurs nuits de sommeil sont plus courtes et ces personnes se réveillent beaucoup plus fréquemment, surtout au cours de la deuxième moitié de la nuit. Cette « fragilisation » du sommeil pourrait expliquer pourquoi beaucoup d’aînés se plaignent de somnolence au cours de la journée et tendent à faire plus de siestes que les jeunes.
Jusqu’à présent, la recherche qui étudie le vieillissement en lien avec le cycle éveil-sommeil s’est principalement attardée aux différences entre les jeunes et les personnes âgées. On connaît donc mal à quel moment exact et par quels mécanismes le sommeil se modifie au cours de la vie adulte. Cette méconnaissance est d’autant plus surprenante que l’on se plaint beaucoup plus de problèmes de sommeil à partir de 40 ans.
Les rares études qui ont évalué objectivement le cycle éveil-sommeil au cours de la vie adulte ont montré que le sommeil se modifie bien avant l’âge de 60 ans. En fait, les changements commencent aussi tôt qu’à 30 ans. Par exemple, nos recherches ont montré que la plus importante diminution du sommeil à ondes lentes se produit entre la vingtaine et la fin de la quarantaine. Par ailleurs, dès l’âge de 30 ans, nous commençons à nous réveiller plus souvent la nuit, nous dormons moins longtemps, les périodes de sommeil léger sont plus longues et nous nous levons et nous couchons de plus en plus tôt.
Mais quels sont les mécanismes de ces modifications du cycle éveil-sommeil? Plusieurs hypothèses sont actuellement à l’étude. L’une d’entre elles suggère que le signal émis par notre horloge biologique ne serait pas bien ajusté à mesure que l’on vieillit. Cette horloge interne sonnerait l’heure du sommeil trop tôt en soirée et celle de l’éveil trop tôt pendant la nuit. Pour tester cette hypothèse, nous mesurons actuellement le signal émis par l’horloge biologique de jeunes entre 20 et 40 ans, et celui de personnes entre 40 et 60 ans. Cette mesure, appelée chronotype, indique la tendance à être un « type du matin » ou « du soir ». Nous avons récemment démontré que les personnes d’âge moyen ont plus tendance à être des types du matin que les jeunes, qui sont plus des types du soir. Ces changements observés quant au chronotype avec l’âge peuvent expliquer ceux observés quant à plusieurs variables du sommeil au milieu de l’âge adulte.
Comme le chronotype est lié aux caractéristiques physiologiques du signal émis par notre horloge biologique, ces résultats suggèrent que l’horloge biologique pourrait être en cause dans les modifications du cycle éveil-sommeil observées au cours du vieillissement. Une histoire à suivre car nous testons actuellement cette hypothèse : nous observons pour cela l’évolution avec l’âge de deux fonctions physiologiques bien connues pour être réglées par l’horloge biologique, soit les rythmes de la température corporelle et ceux de la sécrétion de l’« hormone de nuit », la mélatonine.
Par ailleurs, les personnes d’âge moyen seraient également plus vulnérables aux situations dans lesquelles le cycle éveil-sommeil est mis au défi. Par exemple, comparativement aux jeunes adultes, les gens d’âge moyen disent s’adapter plus difficilement au travail de nuit et au décalage horaire. Nous vérifions présentement le fait que la difficulté à dormir le jour augmente progressivement avec l’âge, sachant que le jour correspond au moment où notre horloge biologique nous envoie un signal propice à l’éveil. Les premiers résultats montrent très clairement que les personnes d’âge moyen éprouvent beaucoup plus de difficultés à récupérer le jour que les jeunes. Il semble donc que dès le milieu de l’âge adulte, le cycle éveil-sommeil commence à se fragiliser et à se montrer plus vulnérable.
À mesure que notre compréhension des mécanismes qui sous-tendent cette plus grande vulnérabilité se raffinera, nous pourrons proposer des stratégies de prévention et des thérapies adaptées aux problèmes du cycle éveil-sommeil des personnes d’âge moyen.
Et si la ménopause empêchait de dormir ?
Les femmes se plaignent en général plus que les hommes de la fatigue et de difficultés reliées au sommeil. Elles consomment aussi plus de somnifères que les hommes. Et cet écart se creuse encore plus vers la quarantaine. Pourtant, les mesures objectives en laboratoire du cycle éveil-sommeil démontrent une réalité inverse: le sommeil des hommes semble se fragiliser avant celui des femmes. Le sommeil profond dure moins longtemps chez l’homme, qui reste aussi éveillé plus longtemps que la femme d’âge moyen. Il est possible que les femmes évaluent différemment la qualité subjective de leur sommeil, mais aucune recherche n’a pris en considération la variable ménopause dans toute cette affaire.
Pourtant, la ménopause est un événement important dans la vie des femmes d’âge moyen. Elle survient en moyenne à l’âge de 51 ans et l’arrêt des menstruations en est le symptôme le plus évident. Certaines hormones sont sécrétées en plus grande quan-
tité (hormone folliculo-stimuline-FSH et hormone lutéotropine-LH) et d’autres diminuent (progestérone, œstrogène).
Entre 47 p. 100 et 64 p. 100 des femmes ménopausées éprouvent des difficultés à dormir et plus de la moitié d’entre elles se sentent fatiguées. Il semble que les problèmes de sommeil soient alors une cause importante des consultations médicales. Il va de soi que le manque de sommeil et la fatigue peuvent exacerber les changements d’humeur exprimés par de nombreuses femmes ménopausées.
Les bouffées de chaleur pourraient par ailleurs être un facteur important dans la détérioration de la qualité du sommeil. Mais le fait de se réveiller la nuit ne semble pas être causé par l’inconfort des bouffées de chaleur car les femmes se réveillent en général juste avant la bouffée de chaleur et non après. Certaines études montrent que l’administration d’œstrogènes chez les femmes ménopausées augmente la qualité subjective et objective du sommeil. Il reste encore beaucoup à faire pour comprendre le rôle que joue le système hormonal dans la qualité du cycle éveil-sommeil. Nous poursuivons nos recherches en ce sens.
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