Mesurer les effets de la privation de sommeil
L’électroencéphalogramme est un enregistrement de l’activité électrique du cerveau obtenu au moyen d’un bonnet à électrodes.
Vous êtes-vous déjà demandé pourquoi vous avez plus de mal que les autres à trouver le sommeil, ou encore quels sont les effets d’une mauvaise nuit de sommeil, à court et à long terme? Des chercheurs étudient les conséquences de la privation de sommeil sur la fonction cérébrale dans le laboratoire du sommeil ultramoderne du Centre PERFORM.
Étudiante à la maîtrise, Aude Jegou fait partie de l’équipe qui recueille les données servant à analyser les réponses cérébrales liées au sommeil. Le groupe étudie comment l’activité cérébrale et les profils de connectivité entre différentes régions du cerveau changent selon la qualité du sommeil de la nuit précédente.
Quel est le rapport entre cette image et vos travaux à Concordia?
AJ: Le bonnet que l’on voit sur la photo est doté de 64 électrodes. Au laboratoire du sommeil du Centre PERFORM, c’est l’un des principaux outils qui nous servent à recueillir des données. La collecte de données joue un rôle central dans notre recherche, et nous plaçons des électrodes comme celles-là sur le cuir chevelu des sujets pour enregistrer l’activité bioélectrique de leur cerveau au cours de la nuit. Nous obtenons ainsi un électroencéphalogramme (EEG), tracé indispensable pour évaluer la qualité du sommeil. L’EEG montre la durée des différentes phases du sommeil et indique les décharges ainsi que les ondes propres au sommeil, par exemple les fuseaux et les ondes lentes.
Dans notre recherche, nous combinons également la technique de l’EEG haute densité (qui utilise un bonnet à 256 électrodes) à celle de l’imagerie par résonance magnétique fonctionnelle (IRMf). Nous pouvons ainsi connaître à la fois l’activité bioélectrique du cerveau (grâce à l’EEG) et le débit sanguin lié à l’activité neuronale (grâce à l’IRMf). Les deux techniques permettent d’obtenir des représentations différentes : l’EEG donne une bonne image dans le temps et se présente sous la forme d’un signal, alors que l’IRM donne une bonne image dans l’espace et se présente sous la forme d’un instantané du cerveau.
Les données obtenues simultanément grâce à l’IRMf et à l’EEG nous permettent de cerner les régions du cerveau qui sont activées durant certains phénomènes. Il peut s’agir de phénomènes déclenchés par des stimuli associés à des tâches cognitives particulières ou bien de décharges neuronales, selon les différentes phases du sommeil.
Quels résultats attendez-vous de vos travaux, et quels pourraient en être les effets concrets dans la vie des gens?
AJ: Étudier la récupération du sommeil nous permettra de mettre en lumière les processus fondamentaux qui lient la privation de sommeil et la performance cognitive. De plus, en examinant comment les régions du cerveau communiquent entre elles à l’état de repos, nous pourrons nous faire une idée de l’ampleur de l’architecture qui sous-tend l’activité cérébrale. Nous serons alors en mesure de comparer le fonctionnement des schémas de connectivité après une nuit de sommeil normale et après une nuit de privation de sommeil, et ainsi de déterminer si le manque de sommeil entraîne une réorganisation des réseaux fondamentaux du cerveau.
Cette recherche nous permettra de mieux comprendre les mécanismes de l’activité continue dans le cerveau, les effets de la privation de sommeil sur les fonctions cognitives, ainsi que la manière dont le cerveau récupère après un manque de sommeil. En outre, elle nous aidera à comprendre pourquoi certaines personnes sont plus sensibles que d’autres à la privation de sommeil, et quels sont les mécanismes cérébraux qui interviennent dans cette sensibilité. En ayant une meilleure compréhension de ces réactions individuelles, nous serons mieux à même de prévenir l’insomnie et d’expliquer aux gens combien il est important d’avoir une bonne hygiène de sommeil.
Quels sont les principaux obstacles auxquels vous vous heurtez dans vos travaux? Dans quels domaines vos travaux pourraient-ils être utilisés?
AJ: Mon principal obstacle, c’est la coordination de toutes les activités : recherche des participants, collecte des données – ce qui nécessite l’emploi de plusieurs outils et modes de représentation –, mais aussi gestion des difficiles questions liées à l’analyse des données. Il s’agit d’un projet de grande ampleur qui fait appel à beaucoup de personnes. De plus, le protocole est complexe et nécessite l’emploi de techniques exigeantes (EEG, IRM, environnement de sommeil). C’est laborieux, car je dois surveiller et étudier le sommeil des participants durant deux nuits, ainsi que les priver de sommeil.
Quelle personne, quelle expérience ou quel événement particulier vous a donné l’idée de votre sujet de recherche et incité à vous intéresser à ce domaine?
AJ: J’ai fait un stage avec le Dr Dang-Vu et Christophe Grova à l’été 2015. Durant mon stage, j’ai été chargée d’analyser les données simultanées recueillies par EEG et IRMf pendant le sommeil, ainsi que certaines tâches portant sur la mémoire. J’ai reçu une formation poussée sur l’analyse des données obtenues par EEG et IRMf et, par conséquent, j’ai acquis les compétences nécessaires à l’obtention de ma maîtrise en physique au Centre PERFORM.
Comment les étudiants en STIM que cela intéresse peuvent-ils se lancer dans ce type de recherche? Quel conseil avez-vous à leur donner?
AJ: Comme il s’agit d’un projet de grande envergure, beaucoup d’étudiants y participent à différentes étapes. Certains travaillent la nuit au laboratoire du sommeil : ils préparent les participants pour l’EEG et les surveillent durant la nuit. D’autres participent, le matin, à la collecte des données des EEG et des IRMf.
Les étudiants qui veulent collaborer à cette recherche doivent communiquer avec le Dr Dang-Vu et M. Grova. Ceux qui souhaitent y prendre part en tant que participants peuvent me contacter par téléphone au 514 848-2424, poste 3393 ou par courriel à l’adresse aude.jegou@mail.concordia.ca.
Qu’est-ce qui vous plaît le plus à Concordia?
AJ: Être à Concordia me donne la possibilité de travailler dans un contexte pluridisciplinaire (physique, neuroscience, génie, physiologie) et dans les impressionnantes installations du Centre PERFORM. J’ai aussi la chance de travailler dans deux superbes laboratoires supervisés par le Dr Dang-Vu, du Département des sciences de l’exercice, et Christophe Grova, du Département de physique. Enfin, aux côtés de mes supérieurs et de mes collègues, j’ai eu l’occasion d’apprendre une foule de choses dans les domaines de pointe que sont les neurosciences et l’imagerie médicale.
Vos recherches bénéficient-elles du financement ou du soutien de partenaires ou d’organismes?
AJ: Le Conseil de recherches en sciences naturelles et en génie du Canada subventionne le projet et le Centre PERFORM, et le Groupe de recherche en neurobiologie comportementale soutient mes travaux.
Apprenez-en davantage sur le laboratoire du sommeil du Centre PERFORM.
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