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16 octobre 2010 6 16 /10 /octobre /2010 15:51

Il existe trois états de conscience : l'éveil, le sommeil, et le rêve.

Cela dépend de l'activité électrique cérébrale et il est possible de visualiser ces états de conscience en enregistrant l'activité cérébrale.Pour enregistrer cette activité on utilise l'EEG.

I. L'EEG (électroencéphalogramme)

I.1> Quel principe de cet enregistrement de l'EEG? 

On place des électrodes sur la tête du sujet et relié à un enregistreur qui la transmet à une feuille de papier ou ordinateur. Bien sûr une électrode enregistre l'activité tous les neurones en dessous.

 

MRI_EEG.jpg

 

Ces ondes (sinusoïdales) traduisent l'activité électrique cérébrale et présentent certaines caractéristiques: une amplitude (en microvolt), la fréquence (le nombre d'ondulation par unité de temps, se mesure en Hz).

 

I.2>Critères EEG

specific-eeg-states.gif

 

Veille: On va obtenir un tracé de grande fréquence (13 à 30 Hz) et une amplitude petite car tous les neurones sont actifs . Cela est le rythme bêta quand le sujet est éveillé et attentif

Veille détendue: quand le niveau de vigilance va baisser (éveillé mais détendu) les neurones vont se synchroniser et diminution de la fréquence diminue (8 à 12 Hz) mais l'amplitude augmente: c'est le rythme alpha qui est caractéristique du rythme de repos. Détente physique et mentale.

Le sommeil léger:  le niveau de vigilance continue à diminuer et cela va se traduire par augmentation d'amplitude et la fréquence diminue et devient de l''ordre de (5-7 Hz) : c'est le rythme thêta.

Le sommeil profond on va enregistrer un rythme de très grande amplitude et de fréquence très faible, c'est le rythme delta. Cela implique de nombreux neurones au repos fonctionnant en même temps.

Le sommeil paradoxal dont on reparlera très vite.

 

I.3> Autres critères EEG

06.jpg

Le stade 2 se caractérise en EEG par les ondes thêta et des ondes particulières (complexe K: ondes de grande amplitude qui apparaît lors de stimulations sensorielles: le sujet en se réagit pas car il est dans un sommeil léger) puis aussi des fuseaux de sommeil le tracé devient plus rapide et l'amplitude diminue. On considère en général qu'un sujet dort lorsque l'on constate des fuseaux de sommeil. D'un point de vue musculaire le tonus diminue et aussi les mouvements oculaires.


ILLUSTRATION VIDEO:

 

II. Autres critères polysomnographiques

II.1> EOG et EMG

On trouvera l'électrooculogramme (EOG: mouvement des yeux ) et l'électromyogramme (EMG: tonus musculaire).

Qu'apprend-t-on de plus avec ces outils?

07-1-.jpg

07-2-.jpg

Dans la première phase de sommeil (endormissement) on constate des myoclonies d'endormissement ce qui donne parfois une sensation de chute. Cette phase dure en général que quelques minutes.

La phase de sommeil paradoxal où les ondes vont se modifier et le tracé EEG va être modifié et les ondes deviennent petites et rapides et devient identiques à celui de l'éveil(d'où le terme "paradoxal".

Il se traduit aussi par une atonie musculaire à l'EMG (atonie musculaire), et beaucoup de mouvements oculaires à l'EOG.

 

III. Critères quantitatifs

D'un point de vue quantitatif on considère:

Le stade 2 comme un stade de sommeil léger mais il est important car il occupe 50% de la durée totale du sommeil

Le stade 3 e stade 4 (sommeil à ondes lentes): sommeil profond et donc les seuils de l'éveil augmentent ça représente environ 25% de la durée du sommeil

Le sommeil paradoxal (ou REM comme "rapid eyes movements") représente 25% environ du sommeil.

 

IV. Déroulement d'une nuit de sommeil

IV.1> Caractéristiques

Pour mieux visualiser ces patterns généraux, on utilise une représentation graphique appelée hypnogramme. L’hypnogramme n’est ni plus ni moins que le film d’une nuit de sommeil, minute par minute, tel qu’enregistré par l’EEG. Il montre donc non seulement la séquence selon laquelle s’enchaînent les différents stades de sommeil, mais également l’heure à laquelle chacun débute et finit.


IV.1.1> Chez le sujet jeune et sain
Si nous analysons de manière chronologique un hypnogramme typique comme celui ci-dessous, on remarque qu'après quelques minutes de sommeil lent nous glissons peu à peu dans ce qu'il est convenu d'appeller sommeil lent profond donc : d’abord le sommeil lent léger (stade 1 et 2), puis le sommeil lent profond (stade 3 et 4).

En bleu le sommeil paradoxal.

Le "creusement" illustre la profondeur du sommeil.

Le jaune représente des périodes d'éveil

08-1-.jpg

Le sommeil est organisé en cycle qui comporte une partie de sommeil lent et une partie de sommeil paradoxal. Chez l'homme chacun de ces cycles dure 90 minutes. Les phases jaunes correspondent à certains éveils dans la nuit dont on n'a pas conscience la plupart du temps

Au début le sommeil profond et très présent puis disparaît dans les derniers cycles qui sont composés uniquement de sommeil léger.

Pour le sommeil paradoxal il dure peu au début et beaucoup à la fin.

Vu qu'il apparaît toutes les 90 min le sommeil paradoxal a un rythme ultradien.

La principale caractéristique du sommeil est son organisation temporelle en cycle de 90 min.

 

Autre caractéristique frappante de l’hypnogramme : la présence de cycles récurrents dans la succession des différents stades de sommeil. Ceux-ci se déroulent un peu comme une vague: 1-2-3-4-3-2-1-REM-1-2-3-4-3-2-1-REM-1-2… etc. Chaque descente en sommeil profond est donc suivie d’une remontée qui mène directement à une période de sommeil paradoxal (ou REM).

 

IV.1.2> Chez le sujet âgé

08-2-.jpg

Le sommeil se transforme quelque peu et se désorganise toujours dans les cycles et surtout dans le sommeil profond, les éveils sont plus fréquents et donc les horloges biologiques ont tendance çà se dérégler et ça affecte la rythmicité. Et aussi on voit que le sommeil paradoxal est plus important en début qu'à la fin.

 

V. Variations interindividuelles

V.1> Latence d'endormissement (ou latence du sommeil)

C'est le moment où on est prêt à dormir (où on s'endort et où on observe les fuseaux du sommeil) .La plupart des individus possèdent un temps de latence de 15 min et donc ils mettent environ 15 min pour s'endormir. Certains mettent beaucoup moins de temps à s'endormir et d'autres beaucoup plus.

Bien que d'origine génétique, cette latence sera sensible à de nombreux facteurs et en particulier des facteurs psy (comme l'anxiété), mais aussi environnementaux (chaleur en été).

En clinique cette latence permet d'observer le niveau de vigilance du sujet, s'il met peu de temps à dormir il a un gros bas niveau de vigilance et s'il met longtemps il a un fort niveau de vigilance.

 

V.2>Les horaires spontanés du coucher

On y trouve les « couche-tôt » et les « couche-tard ».

Les sujets du matin se couchent pour la plupart vers 23h et se lèvent vers 7h. Les "couche- tard" se couchent plus tard (environ 24h) et se lèvent un peu plus tard (mais pas beaucoup).

Pendant les vacances chez les "couche-tôt" ont tendance à peu modifier leur rythmes mais les sujets du soir retardent beaucoup plus leur heures du coucher (ils la décalent de 2 ou 3h et le lever est beaucoup plus tardifs).

Ces critères sont d'origine génétiques.

Cette caractéristique pourrait dépendre de la valeur de la période biologique chez chaque individu.

 

V.3>La durée du sommeil

On obtient une courbe normale possédant un pic autour de 7-8h (la majorité de gens).

  09.jpg

La principale différence entre gros et petits dormeurs se situe au stade 2. La quantité de sommeil profond est identique mais les gros dormeurs ont plus de sommeil léger. Donc le sommeil profond est une valeur stable chez tous les individus.

 

VI. Privation de sommeil
VI.1> Quels effets de la privation de sommeil?

VI.1.1>Observations

Diminution de durée de sommeil de moins de 30 minutes toutes les 3 semaine: 

Quand on diminue la quantité de sommeil on modifie la quantité de sommeil léger mais la quantité de sommeil profond reste la même. Les sujets ont réduit la quantité de sommeil léger.

Pour conclure, en comparant le sommeil de gros et petits dormeurs, le sommeil profond est une valeur stable et c'est surtout du sommeil profond dont on a besoin et il est l'ordre de cinq heures par nuit.

Récupération du sommeil après privation totale:

10-copie-1.jpg

 

Si on prive le sujet de sommeil pendant une nuit, la nuit suivante il récupère comme cela: déjà il dort plus (cet allongement est appelé le « rebond de sommeil » il conserve et augmente essentiellement la quantité de sommeil profond.

Si on le prive de deux nuits de sommeil le rebond de sommeil augmente et en particulier le sommeil profond augmente notablement.

Au cours de la deuxième nuit de récupération c'est essentiellement le sommeil paradoxal qui est augmenté.

Si un sujet est privé de sommeil il récupère par un rebond de sommeil avec une priorité pour le sommeil profond puis ensuite le sommeil paradoxal.

VI.1.2> Conséquences d'une privation de sommeil

Elle affecte surtout l'activité cognitive (l'activité physique en est moins affectée). La performance diminue au fur et à mesure du nombre d'heures d'éveil.

Cette privation va entraîner l'apparition de micro sommeil (quelques secondes) et le nombre de micro sommeils augmente en fonction de la durée de privation ainsi que leur durée respective. Attention donc à la conduite automobile!

VI.2> Privation sélectives du sommeil

On va choisir le stade de sommeil que l'on va supprimer.

La privation du stade 4 (le plus profond) : Troubles du comportement, anxiété, dépression. D'ailleurs on sait qu'il y a une diminution du stade 4 chez les sujets dépressifs. L'amélioration de l'état dépressif est corrélée avec une augmentation du stade 4 du sommeil.

Privation du sommeil paradoxal: Cela semble ne pas avoir d 'effet particulier chez l'individu.

Un antidépresseur peut avoir comme effet de supprimer le sommeil paradoxal, et cela semble ne pas avoir d'effet sur le comportement de l'individu.

Une privation trop longue entraîne la mort. Mais avant on observe des troubles de l'humeur (euphorie/dépression, irritabilité), instabilité psychomotrice (le sujet marche sans arrêt), des troubles sensoriels (illusions, voir hallucinations), désorganisation de la pensée, troubles de la mémoire, voir délire.

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