I Introduction :
Le cerveau humain, comme celui de tous les
Vertébrés supérieurs, présente l'alternance de
trois états : éveil, sommeil, rêve. Au cours de
l'éveil, le cerveau reçoit les informations du milieu
extérieur ou intérieur, les intègre et les compare aux
informations reçues antérieurement pour y répondre de
façon adaptée selon des mécanismes innés ou acquis.
Au cours du sommeil, les diverses fonctions et régulations
végétatives sont conservées. Cependant, certains
mécanismes de la vie de relation persistent encore grâce auxquels
le dormeur peut s'éveiller lors de l'apparition de signaux signifiants :
le bruit d'une souris réveille immédiatement le chat, et
l'arrêt du moulin réveille le meunier. La persistance de ces
possibilités d'intégration au cours du sommeil différencie
celui-ci du coma ou de la narcose. L'électrophysiologie, en fournissant
un critère électrique cérébral aux descriptions
cliniques, a ouvert une aire de recherche très féconde. Ainsi
furent délimitées de façon relativement précise les
frontières de l'éveil, du sommeil et du rêve. Le
critère le plus fidèle de l'éveil est la présence,
au niveau du cortex, d'une activité électrique rapide et de bas
voltage : c'est la réaction d'éveil (ou arousal reaction). La
plupart des structures sous-corticales (thalamus, tronc cérébral)
présentent aussi une activité rapide, sauf l'hippocampe où
l'on recueille une activité plus lente : rythme thêta à 5
ou 6 c/s (cycles par seconde). Au point de vue
électroencéphalographique, l'endormissement se caractérise
par un ralentissement de l'activité électrique
cérébrale avec apparition de « fuseaux » à 16
c/s, suivis d'ondes lentes de haut voltage à 2 ou 3 c/s (de type Delta).
C'est à cause de cette activité lente que l'on donne parfois le
nom de sommeil lent au sommeil proprement dit (ou sommeil orthodoxe). Le seuil
d'éveil, testé par des stimulations acoustiques par exemple, tend
à augmenter au fur et à mesure que le ralentissement de
l'activité électrique cérébrale devient plus
important. Chez l'homme, on distingue ainsi quatre stades au cours du sommeil
.
Le stade I (descending stage one) correspond à
l'endormissement; il ne dure que quelques minutes et se traduit par la
disparition du rythme alpha de l'éveil et par une certaine
accélération de l'activité électrique. Le stade II
associe quelques fuseaux à un rythme thêta. Le stade III est
représenté par l'association de fuseaux et d'ondes delta à
2-3 c/s. Le stade IV s'objective par la succession d'ondes lentes delta de haut
voltage. Le sommeil paradoxal se caractérise par un ensemble de signes
toniques et phasiques. L'atonie musculaire, difficile à apprécier
chez un sujet couché sur le dos, s'objective facilement sur un
enregistrement polygraphique par l'abolition totale de l'activité
électromyographique recueillie au niveau des muscles de la houppe du
menton. Les signes phasiques consistent en des mouvements oculaires rapides
dont la vitesse et les modalités d'apparition sont très
différentes de celles qui sont observées au cours de
l'éveil. Au point de vue électroencéphalographique,
l'activité cérébrale du sommeil paradoxal redevient rapide
et ressemble un peu à l'éveil, d'où le nom.
Cette évolution caractéristique du signal
électro-encéphalographique en fonction de l'approfondissement du
sommeil, permet ainsi l'élaboration d'indicateurs de vigilance. Parmi
ces indicateurs plusieurs auteurs ont montré qu'il existait une
diminution significative du rapport de l'énergie des rythmes alpha et
théta lors de l'endormissement (6,7,8,12,14). On observe de même
un accroissement du rapport de l'énergie des rythmes delta et alpha
selon la profondeur
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du sommeil.
L'utilisation de ces indicateurs nécessite la
numérisation et la quantification du signal EEG. La numérisation
s'effectue au moyen de systèmes électroniques de conversion
analogique numérique caractérisés par leur
résolution (en bits), leur échelle de conversion (en volts) et
leur fréquence d'échantillonage (en Hertz). Il est
généralement nécessaire d'insérer entre le
système de recueil du signal électro-encéphalographique et
le dispositif de numérisation des préamplificateurs, permettant
d'adapter l'amplitude du signal mesuré à celle de
l'échelle de conversion et des filtres dans le but de limiter la
fréquence du signal à celle imposée par les
critères de quantification (critère de nyquist).
La quantification du signal permettant d'extraire les composantes
fréquentielles repose principalement sur les méthodes d'analyse
de fréquence (5). La méthode la plus fréquemment
utilisée est l'analyse spectrale par transformée de Fourier
associée au calcul des densités spectrales d'énergie pour
les bandes de fréquences correspondant aux différents rythmes de
l'EEG (delta : 0 à 4Hz, théta : 4 à 8Hz, alpha : 8
à 13Hz, béta1 : 13 à 20Hz, béta 2 : 20 à
35Hz).
L'évaluation clinique des troubles de l'éveil et de
la vigilance s'effectue au moyens de tests spécifiques consistant
à mettre le sujet en situation propice à l'endormissement et
à mesurer le temps que celui-ci va mettre à s'endormir dans ces
conditions. Deux principales techniques sont utilisées : le test
itératif de latences d'endormissement (on donne au sujet la consigne de
se laisser aller) ou le test de maintien d'éveil (la consigne est de
tenter de rester éveillé). La mesure simultanée de
plusieurs paramètres électro-physiologiques permet de
déterminer le moment de l'endormissement.
Ce travail a pour but d'évaluer, dans un premier temps,
dans les conditions d'une utilisation clinique de routine, la
reproductibilité des informations issues du test itératif de
latence d'endormissement par technique d'analyse visuelle du tracé
polygraphique et de les comparer aux informations issues de l'analyse
quantitative. Dans un second temps, éventuellement de proposer une
méthode alternative au scorage visuel pour la réalisation des
tests itératifs de latence d'endormissement.
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