Caractérisation circadienne de l’hypersomnie idiopathique – Bourses SFRMS
La SFRMS distribue chaque année un panel de bourses destinées à soutenir la recherche sur le sommeil et à améliorer les pratiques de la médecine du sommeil. Cette publication consacrée à Tugdual ADAM initie une série d’articles consacrés aux lauréates et lauréats de ces bourses. C’est l’occasion de présenter l’évolution des projets soutenus par la SFRMS et les avancées scientifiques qui en découlent.
Tugdual Adam a décroché une bourse « SFRMS – Le Congrès du Sommeil » en 2022. Il travaille en tant que doctorant dans l’Unité des Troubles du Sommeil de l’Hôpital de Montpellier, rattachée à l’Institut des Neurosciences de Montpellier. Cette équipe explore les états veille-sommeil chez l’homme dans différentes pathologies du sommeil, avec notamment de nombreuses études menées sur la narcolepsie et les hypersomnies.
Au sein de ce laboratoire, Tugdual s’intéresse particulièrement aux états mixtes entre veille et sommeil qu’on peut observer dans les hypersomnies rares (narcolepsie, hypersomnie idiopathique).
Remettre en question le paradigme du sommeil
La dichotomie traditionnelle entre le sommeil et l’éveil est remise en question par l’observation d’états cérébraux hybrides. Le cerveau peut présenter une coexistence de processus d’éveil et de sommeil, caractérisant une « activité mixte ». Cette dernière peut être objectivée sur les axes temporel et spatial de l’activité neuronale.
Ces états mixtes peuvent être recherchés dans l’activité cérébrale, par exemple pendant l’inertie au réveil, typiquement sévère chez les patients hypersomniaques, ou lors de tests de maintien de l’éveil, sous forme de micro-sommeils.
Tugdual s’intéresse par exemple à la cataplexie chez les patients narcoleptiques de type 1. Cet état, caractérisé par l’atonie musculaire, signe typique du sommeil paradoxal, mais intervenant en veille, comme en témoigne la conscience préservée de l’épisode, s’apparente ainsi à un état mixte.
La SFRMS a financé le projet de Tugdual nommé « Caractérisation circadienne et homéostatique de l’hypersomnie idiopathique et de ses formes avec ou sans allongement du temps de sommeil ». Ce projet a été mené sur 111 participants incluant 14 témoins ne présentant pas de trouble du sommeil.
Ce projet a donc deux facettes concernant la régulation du sommeil sur une durée de 32h : d’un côté le circadien, de l’autre l’homéostatique.
Exploration circadienne des patients hypersomniaques
La problématique scientifique principale de cette section est de déterminer si l’hypersomnie idiopathique est associée à une dysrégulation du rythme circadien, évalué par les variations de la température interne.
Pour mesurer cette température gastro-intestinale, les participants ont ingéré une capsule télémétrique trois à quatre heures avant le début du protocole. La température a été enregistrée toutes les 30 secondes pendant 32 heures, ou jusqu’à l’expulsion naturelle de la capsule. Ce système de mesure est reconnu pour sa fiabilité et sa précision dans l’évaluation de la rythmicité circadienne de la température interne. C’est une technologie efficace mais coûteuse et la bourse SFRMS a été principalement utilisée pour financer l’achat de ces capsules.
La mesure circadienne de cette étude n’est fondée que sur la température. Une autre façon de quantifier ce cycle passe par la mesure de la mélatonine, salivaire ou plasmatique. Toutefois, en libre cours, il est difficile d’effectuer des prélèvements réguliers sans perturber les conditions expérimentales privant les sujets de tout repère temporel. Les alternatives comme l’utilisation d’une sonde en continu ont été rejetées car jugées trop invasives et pouvant impacter également le sommeil.
Un protocole d’isolement
Dans ce type d’expérience, il est nécessaire d’éliminer les effets des facteurs externes perturbant l’horloge biologique afin de ne mesurer que l’influence circadienne endogène. Pour cela, un protocole d’isolement a été mis en place à l’hôpital de Montpellier. Les participants sont placés 32h dans une chambre dépourvue de repères temporels ou autres synchronisateurs circadiens. Ils peuvent alors évoluer en « libre cours » et respectent leur rythme endogène et non pas un rythme imposé par des habitudes sociales. Concrètement, la chambre est plongée dans l’obscurité, la seule source de lumière autorisée étant une lampe d’intensité limitée à leur table de chevet. Ces précautions sont prises car la lumière influence grandement les cycles circadiens, via son impact connu sur la mélatonine. Les participants sont autorisés à lire ou effectuer d’autres activités peu stimulantes, mais n’ont aucun accès aux écrans ou à l’heure.
Les données recueillies sur l’évolution de la température interne pendant ces 32 heures ont ensuite été analysées et modélisées. Comme attendu, une baisse est par exemple observée au moment du coucher et la température remonte au moment du réveil. La modélisation permet de caractériser le rythme des participants en termes de phase et de les comparer.
Des résultats inattendus
Les résultats de cette partie circadienne ont été publiés à la fin de l’année 2024 dans le prestigieux journal Sleep et dans la revue Médecine du Sommeil. On peut y découvrir les conclusions, allant contre l’hypothèse de la littérature. La communauté scientifique s’orientait en effet sur la piste qu’une dysrégulation circadienne existait chez les patients atteints d’hypersomnie idiopathiques. Ces conclusions étaient fondées sur un nombre d’étude assez restreint et avec une méthodologie parfois lacunaire. L’étude menée par Tugdual Adam et ses collaborateurs révèle une absence de différence entre les patients hypersomniaques et les témoins, plongés dans les mêmes conditions. Bien qu’il n’existe plus de distinction officielle des sous-types d’hypersomnie idiopathique (avec ou sans allongement du temps de sommeil et/ou somnolence diurne excessive), aucune différence n’a par ailleurs été observée entre ces sous-groupes. Il faut noter que cette étude n’a pu évaluer que la phase et l’amplitude du cycle. Reste la question de la période circadienne, mais son analyse nécessite un enregistrement dans une période de libre cours d’au moins une semaine, ce qui pose des contraintes logistiques et éthiques notables.
Exploration homéostatique des patients hypersomniaques
Conceptualisée par un modèle dans les années 80, la régulation homéostatique du sommeil est le mécanisme par lequel le corps ajuste la quantité de sommeil nécessaire en réponse au sommeil obtenu ; assurant ses besoins quotidiens. Concrètement, plus le manque de sommeil est important (ex: nuit blanche), plus le sommeil suivant est long et profond. À l’inverse, une sieste peut retarder l’endormissement la nuit qui s’ensuit. Ce processus repose sur une « pression de sommeil », concept restant à ce jour théorique. La pression croît exponentiellement en veille jusqu’à un seuil de saturation atteint le soir. Pendant le sommeil, la pression se dissipe exponentiellement jusqu’à être quasiment nulle au réveil.
Il est important de noter que le processus homéostatique est théoriquement déconnecté du processus circadien, qui se manifeste de jour en jour indépendamment du sommeil effectivement obtenu. À titre d’illustration, la période de somnolence post-prandiale est souvent observée aux alentours de 14h, effet que les études s’accordent à attribuer au rythme circadien plutôt qu’à la prise alimentaire. C’est l’interaction des processus circadien et homéostatique qui aboutit aux horaires de lever et de coucher propres à chaque individu. C’est également pourquoi, même après une nuit blanche où la pression de sommeil est considérable, la reprise du rythme circadien aide à maintenir l’éveil pendant la journée.
L’activité en ondes lentes est un bon indicateur de la pression de sommeil, bien qu’elle ne puisse être mesurée qu’au cours du sommeil. En effet, cette activité se comporte de manière similaire à la pression de sommeil théorique. L’activité en ondes lentes dans les premières heures du sommeil est fonction de la durée de veille préalable. De même, à l’instar de la pression de sommeil , elle diminue exponentiellement au cours des cycles successifs du sommeil.
Au cours du protocole précédemment décrit, l’activité cérébrale des participants est également enregistrée en continu ; permettant une quantification précise de l’activité en ondes lentes au cours des périodes de sommeil et à la suite des périodes de veille. Par ces mesures, Tugdual et ses collègues espèrent mieux comprendre les mécanismes homéostatiques impliqués dans l’hypersomnie idiopathique. Les résultats sont encore en cours d’analyse et n’ont pas encore été publiés.
La bourse « SFRMS – Le Congrès du Sommeil » attribuée à Tugdual Adam en 2022 illustre parfaitement l’engagement de la SFRMS à soutenir la recherche innovante en médecine du sommeil. Son projet mené au sein de l’Unité des Troubles du Sommeil de l’Hôpital de Montpellier, est un exemple concret des avancées scientifiques facilitées grâce à ces financements.
Les premiers résultats de cette étude, qui inclut un groupe significatif de participants, promettent d’apporter des éclaircissements précieux sur les mécanismes sous-jacents aux hypersomnolences.
Références
Adam T, Barateau L, Tanty J, Dauvilliers Y. Absence of dysregulation in amplitude and phase of circadian rhythm of core body temperature in idiopathic hypersomnia: a case-control study. Sleep. 2025 Mar 11;48(3):zsae246. doi: 10.1093/sleep/zsae246. PMID: 39432668.
Adam T, Tanty J, Barateau L, Dauvilliers Y. Actigraphy against 32-hour polysomnography in patients with suspected idiopathic hypersomnia. J Sleep Res. 2025 Feb 20:e70007. doi: 10.1111/jsr.70007. Epub ahead of print. PMID: 39979124.
Borbely A.A. A two process model of sleep regulation. Hum. Neurobiol. 1982;1:195–204.
