Academic literature on the topic 'Cycle veille-sommeil – Modèles mathématiques'

Ce travail étudie l’organisation de la veille-sommeil par une modélisation stochastique et aborde, par des approches chronobiologiques, l’altération des rythmes circadiens et ultradiens lors de la trypanosomose humaine africaine (THA) et expérimentale. La THA est actuellement en réémergence et de nouvelles stratégies de lutte contre cette maladie doivent être mises en oeuvre. Nous espérons, par cette étude, apporter une aide au diagnostic du stade évolutif de la THA (stade I ou II). L’analyse est développée en deux volets : (i) application d’une modélisation stochastique et recherche des périodes inhérentes au sommeil humain pour caractériser le stade de la maladie ; (ii) validation par un modèle expérimental (chez le rat) des résultats obtenus chez l’homme par l’application de ces mêmes méthodes, complétées par une recherche histologique du trypanosome au niveau des tissus nerveux des animaux infestés<br>A stochastic model is used to study the sleep-wake organization while the disruption of the circadian and ultradian rhythms during Human African Trypanosomiasis (HAT) as well as in a rat experimental model is apprehended by classical chronobiological techniques. Currently we observe a reemergence of HAT and new therapeutic strategies have to be developed. Treatment of HAT depends on the severity (stage I or stage II) of the illness and medication for the second stage has potential harmful side effects. We aim through this work to bring in an additional tool for specifying as early as possible the stage of the illness. This is conducted in two complementary directions : (i) an application of a stochastic modeling and a search for the underlying temporal periods in human sleep process are used to characterize the stage of the illness ; (ii) using the same approaches, the results obtained for humans are validated by a rat experimental model in addition to an histological search for the parasite in brain tissues of the infested animal

Plusieurs quantificateurs de fragmentation du sommeil ont été proposés tels que l'indice de Fragmentation du Sommeil (IFS) et l'indice Pondéré de Fragmentation du Sommeil (IPFS). Mais, ces indices se contentent de quantifier la fragmentation du sommeil et ne proposent pas de seuil à partir duquel le sommeil peut être considéré comme fragmenté. D'où provient la nécessité de construire un modèle mathématique et/ou numérique de l'analyse de la fragmentation du sommeil fournissant aux spécialistes du sommeil une aide au diagnostic. En se basant sur trois paramètres du sommeil (le nombre de changement de stades (SSS ), le taux de micro-éveils (MAR), le nombre d'éveils intra-sommeil (ISA)) et à partir d'une base de données de 111 PSG avec 55 sujets sains et 56 patients avec une suspicion du syndrome d'apnée de sommeil obstructif (OSAS) qui sont diagnostiqués par neufs praticiens hospitaliers, nous avons construit pour chaque praticien un modèle mathématique et trois modèles automatiques. L'accord, selon l'indice de Kappa Cohen, entre le diagnostic de chaque clinicien et celui du modèle correspondant, varie du modéré au presque parfait<br>Several sleep fragmentation quantifiers have been proposed, such as the Micro--Arousal Index and the sleep fragmentation Index (SFI). However, these indexes are just satisfied with quantifying sleep fragmentation without providing a threshold from which the sleep can be considered as fragmented. From where cornes the necessity to construct a mathematical or/and a numerical model for sleep fragmentation analysis, that can be a diagnosis aid for sleep specialists. Therefore, based on three main sleep characteristics (the Sleep Stages Shifts (SSS), the Micro Arousal Rate (MAR) and the Intra Sleep Awakenings (ISA)) and from a database of 111 PSG, consisting of 55 healthy adults and 56 adult patients with a suspicion of obstructive sleep apnea syndrome (OSAS), and diagnosed by nine clinicians, we have design, for each clinician one mathematical and three computational models in order to modelize his diagnosis. Thus, it is shown that the agreement between each clinician's diagnosis and each corresponding model according to the Cohen's Kappa Index goes from moderate to almost perfect

Les troubles du sommeil associés au vieillissement sont très invalidants. L'hypothèse retenue pour expliquer le vieillssement est celle d'un déséquilibre du stress oxydant. Le monoxyde d'azote, élément clef du stress oxydant, joue un rôle important dans la régulation normale du sommeil et constitue donc une molécule candidate imortante pour étudier les mécanismes de régulation du sommeil chez l'animal âgé. Nous avons étudié les modifications de l'architecture du sommeil en relation avec le système NOergique chez des souris prises comme modèles de vieillissement normal (SAMR1), de type Alzheimer (SAMP8) ou de type syndrome de Down (SOD et APP). Par une approche pluridisciplinaire nous montrons que chez les SAM, le sommeil paradoxal est le plus fortement altéré par l'âge et que l'inhibition de la NOS inductible le supprime. Ainsi l'induction de la iNOS permettrait de maintenir les quantités de SP chez l'individu âgé

De nombreuses études de notre laboratoire ont montré le rôle prépondérant des neurones à histamine (HA) dans le contrôle de l'activation corticale et de l'éveil (Ev). Grâce aux divers modèles de souris knockout (KO), cette thèse a apporté de nouvelles données expérimentales confortant le rôle majeur de l’HA dans le contrôle de l’Ev. D’une part, la comparaison des phénotypes des souris sans HA de fond C57BL/6J à ceux observés précédemment chez les souris sans HA de fond 129/Sv nous a permis de confirmer que la somnolence et le déficit en Ev seraient bien dus à l’absence de l’HA. D’autre part, nous avons montré, grâce aux souris KO pour le gène du récepteur H3, qu’une neurotransmission histaminergique accrue et chronique pourrait, face aux divers défis comportementaux notamment le test de motivation, conduire à une extension exagérée de l’Ev semblable à une restriction volontaire du sommeil. En contrepartie, l’Ev serait déficitaire en absence de stimuli, même aux moments où l’activation corticale et comportementale est habituellement nécessaire (e.g., l’extinction lumineuse). Ces phénotypes ainsi que les perturbations comportementales et métaboliques rapportées (adiposité, obésité) chez la même souris suggèrent que ce modèle pourrait s’apparenter à un modèle de restriction chronique de sommeil. Enfin, nos premiers résultats semblent en mesure de montrer un rôle des récepteurs H2 dans la réactivité face au stress, notamment après un test de suspension. L’ensemble de ce travail contribue à la compréhension de la neurobiologie du système à HA et de sa régulation de l’Ev dans les conditions physiopathologiques<br>Studies from our laboratory have shown the major role of histamine (HA) neurons in the control of cortical activation and waking (W). Using knockout (KO) mouse models, this PhD study provides new experimental data further supporting the importance of HA in W control. First, the comparison of sleep-wake phenotypes of C57BL/6J mice lacking HA with those of the 129/Sv genetic background allowed us to confirm that somnolence and W deficit are due to the absence of HA rather than the interactions between the genetic background and deleted gene. Second, mice lacking H3-receptors showed signs of enhanced HA neurotransmission and vigilance, e.g., a greater extension of W or sleep restriction during behavioral tasks (new environment, locomotion, and motivation tests). During the baseline dark period, however, they displayed deficient W probably due to decreased HA cell activity and desensitized postsynaptic receptors. These data and the obesity phenotypes reported previously in this mouse suggest that chronic enhancement of HA transmission finally compromises the arousal system per se, leading to sleep-wake, behavioral and metabolic disorders similar to those caused by voluntary sleep restriction in humans. Finally, our preliminary results seem to indicate a role of H2- receptors in the reactivity facing stress, notably after a test of tail suspension. Together, our study contributes to the neurobiology of the HA system and its role in controlling W in pathophysiological conditions

Le rôle fonctionnel du récepteur dopaminergique D3 (RD3) reste mal connu. Le fait que les ligands qui ont une forte affinité pour les RD3 ont aussi une forte affinité pour les RD2 rend difficile de distinguer entre les stimulations D3 ou D2. Nous avons injecté des ligands dopaminergiques (quinpirole, quinélorane, 7-OHDPAT, SKF38393, apomorphine, amisulpride, halopéridol, et nafadotrine) dans l'îlot de Callejat Majeur (IcjM) et les lobules 9 et 10 du cervelet (CVL) qui ne contiennent que des RD3, et pas de RD2, et étudié les effets sur l'activité locomotrice, la température centrale et le sommeil. Nous avons comparé ces effets à ceux obtenus dans le noyau accumbens (Nac) où les RD2 et RD3 coexistent. Nous avons étudié les interactions entre les RD3 et RD1, et les effets thermiques dans l'IcjM chez des rats déplétés unilatéralement en dopamine. Enfin, nous avons étudié certaines interactions entre des injections centrales et des injections périphériques. Dans le CVL, alors que des petites doses d'antagonistes D2/3 augmentent l'activité locomotrice et diminuent le sommeil, de fortes doses ont un effet inverse. Le même effet, mais plus intense, est observé dans le Nac. L'injection simultanée d'agonistes D3 et D1 dans le CVL diminue l'activité motrice et bloque aussi l'hyperactivité produite par l'amphétamine. Dans l'IcjM, les agonistes D2/3 produisent une hypothermie potentialisée par l'injection simultanée d'agonistes D1. Ces effets hypothermisants sont peu modifiés par une lésion unilatérale de l'innervation dopaminergique [etc]

Cette thèse avait pour but d’étudier dans quelle mesure l’enrichissement des conditions d’hébergement jusqu’à- ou à partir d’-un âge auquel les déficits cognitifs sont déjà présents contribue au maintien de la mémoire spatiale observé chez des rats âgés hébergés toute leur vie en environnement enrichi (EE), et d’étudier certains mécanismes neurobiologiques susceptibles de contribuer à cette préservation. Nous avons montré que l’hébergement en EE n’a pas besoin d’être maintenu jusqu’à la fin de la vie pour permettre la préservation des fonctions cognitives chez le Rat âgé. De plus, un enrichissement tardif ne permet pas de récupérer des capacités déjà altérées mais permet la préservation de certaines fonctions d’altérations subséquentes. Ce maintien de la mémoire spatiale ne semble pas être dû à la modification par l’enrichissement du cycle veille-sommeil. Par contre, cet enrichissement induit une modification de l’activité oscillatoire hippocampique, et pourrait, en favorisant une synchronisation neuronale locale, promouvoir un traitement de l’information au sein de réseaux plus spécialisés. Enfin, l’exposition à un EE pendant toute la vie permet la préservation de l’innervation cholinergique de différentes aires cérébrales, un effet pouvant contribuer au maintien des fonctions cognitives chez les animaux âgés hébergés toute leur vie en EE<br>This thesis aimed to investigate in which extent environmental enrichment (EE) until or from an age at which cognitive decline is already apparent contributes to the maintenance of spatial memory observed in aged rats housed all their life in EE, and to study some neurobiological mechanisms likely underlying this preservation. We showed that housing in EE does not need to be maintained until the end of life to allow the preservation of cognitive function in aged rats. Moreover, late EE does not permit the recovery from already altered capabilities, but enables the preservation of some functions of subsequent alterations. The maintenance of spatial memory does not seem to be due to EE-related modification of sleep-wake cycle. But, exposure to EE induces a modification of hippocampal oscillatory activity, and could, by supporting local neuronal synchronization, promote information processing in more specialized networks. Finally, EE preserves the cholinergic system from age-related alteration in different cerebral areas, a mechanism that could participate to the maintenance of cognitive function in aged rats housed all their life in EE