MAZZA Stephanie

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L'implication du sommeil dans le fonctionnement cognitif est bien connue, mais seules quelques études ont examiné les paramètres objectifs du sommeil chez les enfants à haut potentiel intellectuel (HP). L'objectif principal de cette étude était de comparer les caractéristiques du sommeil de 33 enfants à haut potentiel intellectuel (HP) (médiane 10 ans, 64% de garçons) par rapport à 25 témoins (médiane 11 ans, 64% de garçons) et d'évaluer la différence entre les enfants ayant un quotient intellectuel (QI) homogène vs hétérogène (c'est-à-dire une différence ≥15 points entre le QI verbal et non verbal). Tous les enfants ont subi une polysomnographie d'une nuit, une évaluation du quotient intellectuel (QI) et ont rempli des questionnaires standardisés. En utilisant des tests non paramétriques pour comparer les caractéristiques des groupes, nous avons constaté que les enfants atteints de HP avaient un QI plus hétérogène, plus de sommeil à mouvements oculaires rapides (REM) et avaient tendance à avoir moins de sommeil de stade 1 que les témoins. Ils souffraient également davantage d'insomnie et de troubles du sommeil. La quantité élevée de sommeil REM chez les enfants atteints de HP pourrait être avantageuse pour l'apprentissage et expliquer en partie leur don. Cette étude souligne la nécessité d'examiner les troubles du sommeil chez les enfants atteints d'HP lors de la routine clinique et renforce l'hypothèse de l'implication du sommeil nocturne, et en particulier du sommeil paradoxal, dans la cognition et le comportement diurnes.

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La manière dont le sommeil affecte la mémoire chez les personnes âgées est un sujet crucial, car l'âge a un impact significatif sur le sommeil et la mémoire. En ce qui concerne la mémoire déclarative, les recherches antérieures font état de résultats contradictoires, certaines études montrant une consolidation de la mémoire dépendante du sommeil et d'autres non. Nous supposons que cette divergence peut être due à l'utilisation du rappel comme mesure de la mémoire, une tâche exigeante pour les adultes plus âgés. Le présent article se concentre sur l'effet du sommeil sur le réapprentissage, une mesure qui s'est avérée utile pour révéler les effets subtils et implicites de la mémoire. Des recherches antérieures menées chez de jeunes adultes ont montré que dormir après avoir appris était plus bénéfique pour réapprendre les mêmes paires de mots swahili-français 12 heures plus tard, par rapport au même intervalle passé éveillé. En particulier, les mots qui ne pouvaient pas être rappelés étaient réappris plus rapidement lorsque les participants avaient dormi auparavant. L'effet du sommeil était également bénéfique pour la rétention après un délai d'une semaine et de six mois. La présente étude a utilisé le même plan expérimental chez des adultes âgés de 71 ans en moyenne, mais n'a montré aucun effet significatif du sommeil sur la consolidation, le réapprentissage ou la rétention à long terme. Ainsi, même en utilisant la vitesse de réapprentissage comme mesure de la mémoire, l'effet consolidant du sommeil chez les adultes plus âgés n'a pas été démontré, ce qui est conforme à certains résultats antérieurs.

Les patients souffrant de douleurs chroniques se plaignent souvent de leur "mauvaise mémoire" et de nombreuses études ont confirmé objectivement ces difficultés en rapportant des dysfonctionnements de la mémoire de travail (MM) et de la mémoire à long terme (MLT). Cet article présente une revue complète de la littérature sur les troubles de la mémoire chez les patients souffrant de douleur chronique (PC). Vingt-quatre études d'observation évaluant la MM ou/et la MLT dans un groupe souffrant de douleur chronique et dans un groupe témoin ont été incluses dans cette revue. Les résultats ont montré que les études rapportent systématiquement un déclin modéré des performances de la mémoire vive et de la mémoire à long terme chez les patients souffrant de douleur chronique. Même si les patients atteints de paralysie cérébrale se plaignent d'oublis, les mesures objectives ne permettent pas de conclure à une déficience du stockage à long terme. Les patients atteints de paralysie médullaire présentaient plus spécifiquement des difficultés d'encodage ou de récupération par rapport aux témoins. Les résultats ont montré que la douleur chronique avait un impact sélectif sur les processus de mémoire les plus exigeants en termes d'attention, tels que la mémoire de travail et le souvenir dans la mémoire à long terme. Les résultats ont également montré que les patients atteints de PC présentaient un biais de mémoire dirigé vers les événements douloureux par rapport aux sujets témoins. Plusieurs auteurs ont suggéré que la PC pourrait être une conséquence inadaptée des mécanismes de mémoire. La présence durable de la douleur renforce continuellement les associations émotionnelles aversives avec des événements fortuits. L'incapacité d'éteindre cette trace mémorielle douloureuse pourrait expliquer la persistance chronique de la douleur, même lorsque la blessure initiale a disparu. Une préoccupation majeure est la nécessité d'extraire les effets cognitifs liés à la douleur de ceux résultant de toutes les comorbidités associées à la PC, qui ont toutes un effet délétère sur la fonction cognitive.

De nombreuses études ont exploré l'effet du sommeil sur la mémoire. Il est bien connu qu'une période de sommeil, comparée à une période d'éveil similaire, protège les souvenirs des interférences, améliore les performances et pourrait également réorganiser les traces mnésiques de manière à encourager la créativité et l'extraction de règles. On suppose que ces avantages proviennent de la réactivation des réseaux cérébraux, impliquant principalement la structure hippocampique, ainsi que de leur synchronisation avec les réseaux néocorticaux pendant le sommeil, ce qui sous-tend la consolidation et la réorganisation de la mémoire en fonction du sommeil. Cependant, cette réorganisation de la mémoire est difficile à expliquer dans le cadre des modèles de mémoire classiques. Le présent article vise à décrire si l'influence du sommeil sur la mémoire pourrait être expliquée à l'aide d'un modèle de mémoire à traces multiples qui est cohérent avec le concept de cognition incarnée : le modèle de mémoire Act-In (activation-intégration). Nous proposons une approche originale des résultats observés dans la recherche sur le sommeil sur la base de deux mécanismes simples, à savoir l'activation et l'intégration.

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Le sommeil joue un rôle majeur dans les processus de consolidation des apprentissages. Les performances des sujets lors de la restitution de tests de mémoire sont meilleures lorsque les phases d'apprentissage et de restitution sont séparées par une période de sommeil plutôt que par une période d'éveil. Les effets du sommeil sur ces processus de consolidation ont largement été étudiés chez l'adulte, notamment à l'aide de protocoles de privation de sommeil spécifiques. Néanmoins, l'utilisation de ces protocoles de privation de sommeil est impossible chez les enfants pour des raisons d'éthique. Nos connaissances actuelles relatives aux effets du sommeil sur les processus de consolidation des apprentissages dépendants du sommeil sont donc très limitées chez l'enfant. Les troubles du sommeil touchent une proportion non négligeable des enfants et ont des répercussions diurnes importantes, notamment au niveau académique. De manière surprenante, bien que la majorité des enfants ayant des troubles du sommeil soit en échec scolaire, l'impact de ces troubles du sommeil sur les processus de consolidation des apprentissages dépendants du sommeil a très rarement été évalué. L'objectif de ce projet de thèse était donc d'évaluer l'impact des troubles du sommeil sur ces processus de consolidation. Pour atteindre cet objectif, nous avons sélectionné 3 pathologies présentant des atteintes spécifiques du sommeil : la narcolepsie, le syndrome d'apnées obstructives du sommeil (SAOS) et l'épilepsie bénigne de l'enfant à pointes centro-temporales (EPCT). Nous avons soumis ces groupes d'enfants ainsi qu'un groupe d'enfants contrôles appariés en âge et en sexe à des tests de consolidation mnésique dont la phase d'apprentissage était réalisée le soir avant le coucher et la phase de restitution le matin après la nuit post-apprentissage. Afin d'avoir la vision la plus complète possible de l'impact des troubles du sommeil sur les processus de consolidation des apprentissages, ces tests de consolidation mnésique impliquaient des apprentissages de nature déclarative (tâches verbale, visuo-spatiale et émotionnelle) et non-déclarative (tâche procédurale). Nous avons également mesuré les capacités attentionnelles des enfants avant l'apprentissage et avant la restitution des tests de consolidation mnésique. Les résultats que nous avons obtenus semblent indiquer que la narcolepsie, le SAOS et l'EPCT auraient un impact négatif sur les processus de consolidation des apprentissages visuo-spatiaux dépendants du sommeil. En revanche, ces 3 pathologies ne semblent pas avoir d'influence sur ces processus dans le cadre des apprentissages verbal, émotionnel et procédural. Ces résultats suggèrent donc que les aspects concernant la consolidation nocturne des apprentissages devraient être intégrés dans les évaluations neuropsychologiques rentrant en compte dans le diagnostic des enfants porteurs de ces pathologies. De plus, les suivis pédagogique et rééducatif de ces enfants devraient être reconsidérés.

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Objectif Etudier les caracteristiques du sommeil des enfants HP et analyser les reponses aux questionnaires en fonction de leur profil cognitif. Methodes Etude retrospective multicentrique. Trente enfants HPI . âge 10,7 ± 2,3 ans . 20 garcons . ont ete vus en consultation dans le service de psychopathologie de l’enfant et de l’adolescent de l’hopital neurologique et a l’unite de sommeil pediatrique de l’hopital Femme-Mere-Enfant. Les enfants temoins . n  = 28 . âge 10,2 ± 2,3 ans . 17 garcons . sont issus d’un travail de collaboration avec le laboratoire de sciences cognitives de l’universite Lyon 2. Tous les enfants ont beneficie d’un enregistrement polysomnographique en ambulatoire et ont repondu a des questionnaires standardises. Resultats Compares aux enfants temoins, les enfants HPI ont significativement moins de N1 (10,1 % vs 11,9 %, p  = 0,041) et plus de SP (22,6 % vs 18,4 %, p  = 0,003). Le pourcentage de SP est correle positivement a presque tous les indices du WISC (sauf IVT). L’analyse des questionnaires met en evidence une difference significative entre les enfants HP et les temoins pour la severite de l’insomnie, l’hyperactivite et l’anxiete. Ceux dont le profil cognitif est heterogene (ICV-IRP ≥ 15) ont des scores plus eleves pour la severite de l’insomnie ( p  = 0,016), l’hyperactivite ( p  = 0,037) et les troubles anxieux ( p  = 0,046). Conclusion Le pourcentage de sommeil paradoxal serait en relation avec l’efficience intellectuelle. Les enfants HP dont le profil est heterogene se plaignent plus d’insomnie et ont plus de troubles anxieux et depressifs.

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Chez les jeunes adultes, il a été démontré que le fait de dormir après un apprentissage facilite le réapprentissage et la rétention à long terme, par rapport au fait de rester éveillé (Mazza et al., en révision). Des enfants (âgés de 8 ans) et des personnes âgées (âgées de 71 ans) ont appris des paires de mots swahili-français au critère lors d'une session d'apprentissage se déroulant le matin ou le soir (groupe éveil et groupe sommeil, respectivement). Les participants ont passé 12 heures d'éveil ou une nuit de sommeil, puis ont effectué une session de réapprentissage selon des critères soit le soir (Wake), soit le matin suivant (Sleep). Une semaine plus tard, la rétention a été testée. Le sommeil semblait affecter la mémoire différemment selon l'âge. Les groupes d'enfants ne différaient pas pendant la session de réapprentissage alors que le groupe Sleep surpassait le groupe Wake après une semaine. Chez les participants âgés, aucun effet du sommeil n'a été observé. Ainsi, l'effet stimulant du sommeil est plus prononcé chez les adultes, modéré chez les enfants et faible chez les personnes âgées.

Objectif Le proverbe selon lequel « c’est en forgeant que l’on devient forgeron » illustre le fait que les apprentissages sont favorises par la pratique. Lorsqu’un materiel est appris de maniere repetee, chaque seance d’apprentissage est plus facile que la precedente, ce qui indique une economie au reapprentissage. Compte tenu de l’effet benefique du sommeil sur la consolidation mnesique, nous nous sommes demande si une nuit de sommeil favoriserait cette economie au reapprentissage en reduisant le nombre de revisions necessaires pour l’acquisition d’un ensemble d’items verbaux. Methodes Deux groupes de 20 jeunes adultes ont realise un apprentissage initial puis un reapprentissage de 16 mots issus de la langue Swahili et leur traduction en francais. Le nombre d’essais d’apprentissage necessaires pour rappeler sans erreur la traduction des 16 mots etait mesure. Les deux seances etaient espacees de 12 heures. Un groupe realisait la seance d’apprentissage a 9 h et celle de reapprentissage a 21 h (groupe Eveil), l’autre apprenait a 21 h et reapprenait a 9 h apres une nuit de sommeil (groupe Sommeil). La retention des mots etait egalement mesuree une semaine plus tard. Resultats Le nombre d’essais necessaires pour apprendre les 16 paires etait equivalent dans les 2 groupes (5,6 ± 1,9 vs. 5,2 ± 1,5 pour les groupes Sommeil et Eveil, respectivement). Lors du reapprentissage 12 h plus tard, les participants ayant dormi debutaient le test avec de meilleures performances (10,3 mots ± 2,6 vs. 7,4 mots ± 3,1 . p p p p Conclusion Le sommeil permet donc une economie lors du reapprentissage, tout en assurant un maintien a long terme plus efficace. Ainsi, intercaler une nuit de sommeil entre des seances de revisions permettrait de reviser moins et de retenir plus longtemps.

Alors que l'activation corticale nociceptive est maintenant bien caractérisée chez l'homme, la compréhension du thalamus nociceptif reste largement fragmentaire. Nous avons utilisé des stimuli laser et des électrodes intracérébrales chez 17 sujets humains pour enregistrer les réponses de champ spécifiques à la nociception dans 4 noyaux thalamiques humains et un certain nombre de zones corticales. Trois noyaux connus pour recevoir des projections spinothalamiques (STT) chez les primates (ventro-postéro-latéral [VPL], pulvinar antérieur [PuA] et latéral central [CL]) ont présenté des réponses avec une latence similaire, indiquant leur activation parallèle par les afférences nociceptives. L'analyse de cohérence de phase a toutefois révélé des différences majeures dans leur connectivité fonctionnelle : alors que la VPL et la PuA pilotaient un ensemble limité de cibles corticales, les activités de la CL étaient synchronisées avec un vaste réseau comprenant des zones temporales, pariétales et frontales. Nos données suggèrent que les afférences STT atteignent simultanément un ensemble de régions thalamiques latérales et médianes sans être limitées par les frontières nucléaires traditionnelles. Le large schéma des réseaux corticaux associés suggère qu'une seule volée nociceptive est capable de déclencher les activités sensorielles, cognitives et émotionnelles qui sous-tendent l'expérience complexe de la douleur. Le pulvinar médian, un noyau associatif dépourvu d'entrée STT, a présenté des réponses retardées suggérant sa dépendance aux projections cortico-thalamiques descendantes. Sa connectivité corticale étendue suggère un rôle dans la synchronisation des activités pariétales, temporales et frontales, contribuant ainsi à l'accès de l'entrée nocive à la conscience.

Les êtres humains sont experts dans la reconnaissance des traits du visage, qu'ils soient variables (émotions) ou immuables (sexe). En raison de son énorme valeur communicative, la douleur pourrait être détectée plus rapidement sur les visages que les caractéristiques immuables. Sur la base de cette hypothèse, nous avons cherché à trouver un temps de présentation qui permette la discrimination subliminale de l'expression faciale de la douleur sans permettre la discrimination de genre. Pour 80 personnes, nous avons comparé le temps nécessaire (50, 100, 150 ou 200 millisecondes) pour distinguer les visages masqués de douleur statique parmi les visages de colère et les visages neutres avec le temps nécessaire pour distinguer les visages masculins des visages féminins. La question de savoir si ces discriminations étaient associées à la possibilité de rapporter consciemment les faits a été testée à l'aide de mesures de confiance sur 40 autres personnes. Les résultats ont montré qu'à 100 millisecondes, 75% des participants discriminaient la douleur au-dessus du niveau de chance, alors que seulement 20% des participants discriminaient le sexe. De plus, cette discrimination de la douleur semblait être subliminale. Cette priorité de la douleur sur le sexe pourrait exister parce que, même si les visages douloureux sont des stimuli complexes codant à la fois la composante sensorielle et la composante affective de la douleur, ils signalent un danger. Ceci soutient la théorie de l'évolution relative à la nécessité de lire rapidement les émotions aversives pour assurer la survie, mais pourrait également être à la base de comportements altruistes tels que l'aide et la compassion.

Points clés. On considère généralement que les fuseaux du sommeil jouent un rôle majeur dans l'inhibition des entrées sensorielles. En utilisant des stimuli nociceptifs chez l'homme, nous avons testé l'effet des fuseaux sur les réponses comportementales, autonomes et corticales dans deux expériences utilisant des enregistrements électroencéphalographiques de surface et intracérébraux. Nous avons constaté que les fuseaux de sommeil n'empêchent pas les réactions d'éveil aux stimuli nociceptifs et que la réactivité autonome aux entrées nociceptives n'est pas modulée par l'activité des fuseaux. De plus, ni les réponses évoquées sensorielles de surface, ni les réponses évoquées insulaires n'ont été modulées par le fuseau, telles que détectées à la surface ou dans le thalamus. La présente étude comprend la première investigation de l'effet des fuseaux sur le traitement des informations nociceptives et les résultats obtenus remettent en question l'effet inhibiteur classique des fuseaux . . Résumé. La réactivité aux stimuli environnementaux diminue pendant le sommeil, et les fuseaux du sommeil sont souvent considérés comme jouant un rôle majeur dans l'inhibition des entrées sensorielles. Dans la présente étude, nous avons testé l'effet des fuseaux sur les réponses comportementales, autonomes et corticales à la douleur, dans deux expériences évaluant les réponses de surface et intracérébrales à des stimuli laser thermo-nociceptifs pendant le stade de sommeil N2 de toute la nuit. Le pourcentage d'éveils est resté inchangé du fait de la présence de fuseaux. Ni les réponses nociceptives corticales, ni la réactivité cardiovasculaire autonome n'ont été déprimées lorsqu'elles ont été provoquées dans un fuseau. Ces résultats ont pu être reproduits dans des enregistrements intracérébraux humains, où l'activité du fuseau de sommeil dans le thalamus postérieur n'a pas déprimé la transmission nociceptive thalamocorticale, telle que mesurée par les réponses sensorielles dans l'insula postérieure. Par conséquent, l'effet inhibiteur supposé des fuseaux sur les entrées sensorielles peut ne pas s'appliquer au système nociceptif, peut-être en raison de la spécificité des voies spinothalamiques et du rôle crucial des informations nociceptives pour l'homéostasie. Il est intriguant de constater qu'une réponse tardive du cuir chevelu, généralement considérée comme reflétant le traitement d'un stimulus de haut niveau (le potentiel P3), a été significativement augmentée pendant le fuseau, ce qui suggère une possible facilitation, plutôt qu'une atténuation, de la nociception corticale.

De nombreuses études ses sont intéressées à l’influence du sommeil sur la mémoire. Une période de sommeil comparée à une période d’éveil permet de réduire l’oubli, d’améliorer les performances mais également de réorganiser les traces mnésiques, favorisant ainsi la créativité et l’extraction de règles. Ces études se basent sur les modèles classiques de la mémoire et expliquent ces observations par une interaction entre les processus implicites et explicites au cours du sommeil. Cependant, les modèles classiques de la mémoire semblent limités pour décrire la totalité des processus de réorganisation des traces mnésiques observés après une période de sommeil. Dans ce travail de thèse, nous avons tenté de comprendre l’influence du sommeil sur la réorganisation des traces à travers le modèle Act-In, un modèle de mémoire à traces multiples se plaçant dans la lignée de la cognition incarnée.Nous avons développé notre recherche autour de quatre axes expérimentaux. Dans un premier temps nous souhaitions vérifier si une période de sommeil permet de transformer passivement une trace implicite en trace explicite. Nous souhaitions par la suite étudier l’effet du sommeil sur les processus d’intégration multi-composants et d’activation inter-traces. Selon nous, le sommeil permettrait de renforcer l’intégration des composants au sein d’une trace et il permettrait également de favoriser la mise en relation de plusieurs traces, conduisant à l’émergence d’éléments communs. Enfin, dans le dernier axe de ce travail de recherche, nous nous sommes intéressés aux conséquences des modifications nocturnes liées à l’âge sur la consolidation mnésique au cours du sommeil.

Malgré la diminution drastique de la conscience de soi induite par le sommeil, le sommeil humain permet un certain traitement cognitif des stimuli externes. Nous rapportons ici l'observation fortuite chez une patiente qui, alors qu'elle était enregistrée à l'aide d'électrodes intra-cérébrales, a été capable, pendant le sommeil paradoxal, de reproduire un comportement moteur précédemment réalisé à l'éveil pour indiquer consciemment sa perception d'une stimulation nociceptive. Les stimuli nocifs n'induisaient des réponses comportementales que s'ils atteignaient le cortex pendant des périodes où les réseaux médio-frontaux (pré-SMA, cortex pré-moteur) étaient pré-activés. Les réponses sensorielles dans le cortex operculaire et l'insula étaient identiques que le stimulus nocif évoque ou non un comportement moteur. A l'inverse, les réponses dans le cingulaire médian-antérieur étaient spécifiquement augmentées pour les stimuli entraînant des réponses motrices. Les réseaux neuronaux impliqués dans la préparation volontaire des mouvements peuvent être réactivés pendant le sommeil paradoxal, mais seulement si des stimuli pertinents pour le comportement atteignent le cortex pendant des périodes spécifiques de "conscience motrice". Ces activations locales sont apparues sans changement global du stade de sommeil. Cette observation ouvre la voie à d'autres études sur la capacité actuellement inconnue du cerveau endormi à interagir de manière significative avec son environnement.

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La somnolence diurne excessive correspond à la principale plainte des patients présentant un syndrome d'apnées du sommeil. De ce fait, la vigilance diurne est la composante attentionnelle la plus souvent investiguée au cours de cette pathologie. L'objectif de ce travail a été de mettre en évidence l'étendu des déficits attentionnels des patients apnéiques, afin de comprendre si seule la somnolence pouvaient expliquer les atteintes cognitives de ces patients. Nos résultats ont mis en évidence que l'ensemble des fonctions attentionnelles étaient déficitaires, la vigilance, mais également l'attention sélective et divisée ainsi que le contrôle exécutif de l'attention pouvaient être altérés de façon spécifique et isolée. Notre recherche menée en situation réelle de conduite automobile a également montré que ces patients présentaient un allongement marqué de leurs temps de réaction au volant et que ces performances étaient corrélées avec celles d'un test d'attention divisée réalisé en laboratoire. L'ensemble de ces résultats indique que les patients apnéiques présentent un déficit attentionnel multiple n'impliquant pas uniquement la vigilance diurne.