Est-ce que les phases d'éveil sont normales pendant le sommeil?
Pendant leur sommeil, l'homme et l'animal se réveillent régulièrement pendant de courts moments. Généralement, ces phases d'éveil sont considérées comme des interruptions du sommeil, une nouvelle perspective estime au contraire, que ces phases font partie intrinsèque du sommeil. Le projet CRITICALSLEEP (Critical transitions and self-organization in sleep micro-architecture), financé par l'UE, a donc analysé les mécanismes menant à la criticalité autoorganisée (SOC, pour self-organised criticality) du sommeil. Une SOC implique la coexistence, au cours d'un sommeil non pathologique, d'une organisation des phases d'éveil indépendante de la durée et d'une structure des phases de sommeil dépendante, elle, de la durée. Les chercheurs ont déterminé comment les affections pathologiques pouvaient affecter ces courtes phases de réveil de type SOC. Ils ont également développé de nouveaux marqueurs diagnostic basés sur le concept SOC susceptibles d'évaluer les effets des traitements médicamenteux. Ces travaux ont porté sur quatre hypothèses principales. La première postule que les phases d'éveil constituent une partie essentielle d'un sommeil sain et sont créées par un mécanisme semblable à celui d'une SOC qui gère les transitions de phase. Les résultats du projet suggèrent que les courtes phases d'éveil et l'organisation SOC des phases de réveil et de sommeil font probablement partie intégrante d'un sommeil normal. Ces recherches ont également montré que l'évaluation classique du sommeil découpée en fenêtres de 30 secondes négligeait la microarchitecture dynamique des phases de sommeil et de réveil. Les chercheurs ont par conséquent développé de nouvelles règles pour enregistrer ces micro-phases de réveil dans le cadre de fenêtres n'excédant pas cinq secondes. Chez le sujet insomniaque, les profils SOC ne sont pas détruits; mais ils se modifient avec l'insomnie. Les personnes souffrant d'une apnée du sommeil présentent un comportement similaire. La deuxième hypothèse concerne l'implication des profils SOC dans la dynamique du sommeil et la régulation majeure du sommeil. Si cette hypothèse est vraie, alors les profils SOC devraient se dégrader avec l'apparition de troubles du sommeil. Les résultats montrent que les marqueurs de la criticalité autoorganisée des différents stades du sommeil se modifient avec l'apparition de troubles du sommeil sans être pourtant spécifiques à chaque dysfonctionnement. La troisième question répondait à la question de savoir si la perturbation des voies de régulation du sommeil et du réveil affectait la SOC de la dynamique du sommeil et si oui, quelles en étaient les voies responsables. Les analyses ont montré que la microarchitecture du sommeil de type SOC était de fait détruite dans cette hypothèse. L'équipe a par ailleurs constaté que ces micro-phases d'éveil étaient intrinsèques et que phases d'éveil et de sommeil faisaient partie du même mécanisme. La dernière question supposait que des interactions neuronales spécifiques et une topologie de réseau étaient indispensables pour pouvoir modifier les règles de signalisation locales en une dynamique de système. Une modélisation du système a montré que la microarchitecture de la dynamique du sommeil résultait d'un processus non-équilibré qui ne pouvait être expliqué par les théories classiques d'homéostasie du sommeil. Ces travaux pourraient déboucher sur des traitements plus efficaces pour soigner les troubles du sommeil.
Mots‑clés
Sommeil, interruption du sommeil, CRITICALSLEEP, microarchitecture du sommeil, criticalité autoorganisée
