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Approche fonctionnelle du sommeil, explorations et classification des pathologies du sommeil D.Cugy - 2003.

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1 Approche fonctionnelle du sommeil, explorations et classification des pathologies du sommeil D.Cugy

2 La vigilance peut être définie comme : un état physiologique de l ’organisme qui reçoit des stimulations et y répond (Petit Larousse) la capacité d ’un sujet à répondre de façon adaptée à une situation inopinée. Le sommeil est un état de vigilance

3 De la cellule aux organismes supérieurs Evolution Etat de vigilance Fonction Métabolique Unicellulaires Stimulus environnemental Cycles Repos/Activité Multicellulaires Stimulus environnemental Cycles Repos/ActivitéSignal humoral Activité électrique

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5 De la cellule aux organismes supérieurs Evolution Etat de vigilance Fonction Métabolique Systèmes Ganglionnaires Systèmes Organisés Stimulus environnemental Cycles Repos/Activité Signal humoral Activité électrique Sommeil Organisation Synaptique Stimulus environnemental Cycles Repos/Activité Signal humoral Activité électrique Sommeil Température Thermorégulation

6 Aspects électrophysiologiques

7 Il s’agit d ’un phénomène organisé

8 Le sommeil évolue avec l ’age

9 Le sommeil évolue avec l’age Aspect quantitatif

10 Le sommeil évolue avec l’age Aspect qualitatif

11 Il existe une reproductibilité de l ’alternance repos/activité

12 L’isolement temporel induit une modification de l’organisation

13 Apnées et sommeil une privation expérimentale

14 Le rebond de sommeil sous traitement par PPC

15 Observations physiologiques •La chronologie et la durée du sommeil sont strictement régulées. • Il existe des rebonds spécifiques de Sommeil Lent et de Sommeil Paradoxal après privation sélective •Le sommeil orthodoxe et le sommeil paradoxal présentent des différences majeures concernant notamment l’électrogénèse, la thermorégulation et la physiologie cardio-respiratoire.

16 ASPECTS FONCTIONNELS

17 Hypothèse fonctionnelle ( Feinberg 1974, Borbely 1982, Daan 1984) •Le sommeil a pour objet de permettre la récupération de la période d ’éveil précédente et de préparer à la période à venir. •Les données relatives au sommeil orthodoxe sont conformes à cette hypothèse alors que cela n ’est pas le cas pour celles relatives au sommeil paradoxal ( Borbely 1981, Steriade 1993 )

18 L’apprentissage modifie le sommeil

19 La privation de sommeil perturbe les apprentissages

20 Modélisations •Aspects homéostasiques •Aspect chronobiologiques •Aspects neuromimétiques

21 Le modèle de régulation à deux processus (Borbély, Daan & al 1981) •L ’organisation temporelle des états de veille et de sommeil résulterait de l ’interaction de deux processus –Un processus homéostasique régulant le besoin immédiat de sommeil (Processus S) –Un processus circadien assurant la prise en compte du « temps » environnant (Processus C)

22 Le modèle de Borbely

23 Le modèle à deux oscillateurs (Kronauer, Czeisler & al 1982) L ’alternance veille sommeil est sous dépendance de l ’interaction de deux oscillateurs. Ce modèle explique l ’état de désynchronisation interne observé chez les sujets placés en isolement temporel

24 •Modèle initial de Mac Culloch et Pitts (1943): le neurone est modélisé comme un système dont la sortie est fonction de la somme pondérée de ses entrées Approche à partir des modèles neuromimétiques

25 Modèles : Réseaux de neurones La mémoire du réseau est constituée par l’organisation des différents neurones composant le réseau et les poids synaptiques associés.

26 Réseaux de Hopfield et mémoires associatives La capacité maximale du modèle de Hopfield (P) si l’on exige qu’il n’y ait aucune erreur est de l’ordre de : P ≤ N / 4 Ln(N) Komlos & Paturi 1988 Dans tous les cas il existe une limite au nombre de prototypes pouvant être mémorisés et reconnus par le réseau : la mémoire est SATURABLE

27 Apprentissage : Loi de Hebb La loi de Hebb (Stent ), relative à l'évolution du poids synaptique peut être exprimée de la façon suivante :  Si deux neurones partageant une synapse (pré et post) sont activés simultanément (de façon synchrone), alors le poids de cette synapse est augmenté.  Si deux neurones partageant une synapse sont activés de façon asynchrone, alors le poids de cette synapse est diminué.

28 Application à la modélisation en physiologie : Les lois de Hebb sont elles applicables chez l’homme ? Le cablage «orthogonal » des différentes couches corticales est accessible de façon spécifique par des stimulations magnétiques et électriques. Il est alors possible « d’adresser » des aires corticales au moyen de stimulations synchronisées

29 Application à la modélisation en physiologie : légitimité du modèle Mise en évidence chez l’homme d’une potentialisation Hebbienne corticale par stimulations Magnétiques et Electriques Synchronisées. Katja Stefan, Joseph Claßen &l al ; Brain(2000), 123, (Rostock) Synaptic modification by correlated activity : Hebb’s postulate revisited Bi G; Poo M. Annu Rev Neurosci 2001;24;139-66

30 Le Sommeil Processus actif de traitement de l’information Sommeil à ondes lentes et filtrage informationnel L’approche thermodynamique des réseaux de neurones et notamment le rôle de sources de bruit dans la généralisation des capacités de traitement de l’information suggère que les phénomènes observés durant le sommeil paradoxal (PGO, variations de température) pourraient jouer le rôle de sources de bruits. Durant le sommeil à ondes lentes, la cohérence de l’activité Delta s’accroit avec la profondeur du sommeil (1). On observe un rapport de phase entre les aires frontales et occipitales (2). L’application du 2ème principe de la loi de Hebb suggère qu’une fonction de filtrage informationnel pourrait être associée au sommeil à ondes lentes et peut être de façon plus généralisée aux activités EEG synchrones. Sommeil paradoxal et généralisation

31 Aspects Fonctionnels •Janet (1889) - Le sommeil est nécessaire à la prise en compte de l’expérience vécue et à l’adaptation de la réponse •Freud (1904) –le travail du rêve (condensation, déplacement, figuration, élaboration secondaire) – le processus Psy (de la perception à la conscience)

32 Le processus             

33 Classification des troubles du sommeil

34 Classification des Troubles du Sommeil Jean Pierre JEUNET & al: Le Fabuleux destin d’Amélie Poulain 2001 UGC

35 Classification I.C.S.D. Dyssomnies 1.A Troubles du sommeil intrinsèque 1.B. Troubles du sommeil Extrinsèques 1.C.Troubles des rythmes circadiens Parasomnies 2.A Troubles de l’éveil 2.B Troubles liés aux transitions veille/sommeil 2.C Parasomnies associées au sommeil paradoxal 2.D Autres parasomnies Troubles du sommeil associés à des pathologies médicales ou psychiatriques 3.A Associés à des troubles mentaux 3.B Associés à des troubles neurologiques 3.C Associés à d’autres pathologies médicales Troubles du sommeil spécifiques Courts dormeurs, longs dormeurs,myoclonies nocturnes, hperhydrose du sommeil, troubles du sommeil menstruels, troubles du sommeil liés à la grossesse, ….

36 Dyssomnies Intrinsèque Insomnie psychophysiologique, Mauvaise perception du sommeil, Insomnie idiopathique, Narcolepsie, Hypersomnie récurrente, Hypersomnie idiopathique, Hypersomnie post traumatique, Syndrome d’apnées obstructif du sommeil, Syndrome d’apnées centrales, Syndrome d’hypoventilation alvéolaire, Syndrome des mouvements périodiques, Syndrome des jambes sans repos Extrinsèque Mauvaise hygiène de sommeil, Troubles du sommeil liés à l’environnement, Insomnie d’altitude, Troubles du sommeil liés à l’adaptation, Syndrome d’insuffisance de sommeil, Temps de sommeil réduit,,Troubles de l’endormissement, Insomnie par allergie alimentaire, Syndrome alimentaires nocturnes, Troubles du sommeil secondaires à une dépendance aux hypnotiques, Troubles secondaires à un usage de stimulants, à une consommation d’alcool, toxiques

37 Dyssomnies (suite) Troubles du rythme circadien (désynchronoses) Syndrome de changement de méridien (Jet Lag), Troubles du sommeil liés au travail posté, Irrégularité des cycles veille/sommeil, Syndrome de retard de phase, syndrome d’avance de phase, Syndrome hypernycthéméral

38 Parasomnies Trouble de l’éveil Eveils confus, Somnambulisme, Terreurs nocturnes Troubles des transition veille/sommeil Rythmies du sommeil, Secousses hypnagogiques, Somniloquie, Crampes nocturnes, Habituellement associées au sommeil paradoxal Cauchemars, Paralysies du sommeil, Impuissance, Erection douloureuse du sommeil, Troubles de la conduction atriale liés au sommeil Autres Bruxisme, Enurésie, Déglutition nocturnes, Dystonie paroxystique nocturne, Mort subite nocturne, Ronflement primaire, Apnées du sommeil de l’enfant, Syndrome d’hypoventilation alvéolaire congénital (Ondine), Mort subite de l’enfant, Myoclonies néonatales bénignes

39 CONCLUSION Le sommeil est un état fonctionnel actif de l’organisme associé à des processus complexes ayant trait aux apprentissages. Les dysfonctions du sommeil sont associées à des troubles identifiés faisant l’objet d’une classification et de modalités de prise en charge thérapeutique. Ces dysfonctions peuvent être la conséquence de perturbations environnementales (nuisances, alimentation, horaires de travail, etc….).


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