Le trouble du comportement en sommeil paradoxal est-il prédictif de l’apparition de maladies neurodégénératives ?

Le trouble du comportement en sommeil paradoxal est-il prédictif de l’apparition de maladies neurodégénératives ?
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Publié le 22 janvier 2020

Pendant des millénaires, le sommeil a été considéré comme un état passif et similaire à la mort, notamment par l’immobilité complète du corps. Seuls les mouvements des yeux sous les paupières donnaient lieu à des théories superstitieuses… Pourtant, ce phénomène a bel et bien une explication scientifique. Ce n’est que récemment que des neuroscientifiques expliquent cette étonnante immobilité corporelle. Toutefois, chez certains patients, des mouvements involontaires peuvent tout de même être observés au cours du sommeil. Le diagnostic de Trouble du Comportement en Sommeil Paradoxal (TCSP) se pose alors. Mais quelle est la cause de cette pathologie, et qu’annonce-t-elle réellement ?

Rythmes biologiques et trouble du sommeil

 

Cycle veille-sommeil

 

Le trouble du comportement en sommeil paradoxal est-il prédictif de l’apparition de maladies neurodégénératives ? 1Tous les êtres vivants sont soumis à des rythmes biologiques, contrôlés intrinsèquement par des gènes, mais également par leur environnement. C’est notamment le cas du cycle veille-sommeil des mammifères, soumis à un rythme de 24h, dit rythme circadien.

Ce cycle de veille-sommeil se compose de trois états, dits états de vigilance : l’éveil, le sommeil lent et le sommeil paradoxal. L’éveil et le sommeil sont des états sains et font partie intégrante du cycle de vie des êtres vivants. Néanmoins, le sommeil a toujours intrigué. Pourquoi l’être humain a-t-il besoin de dormir, et que se passe-t-il réellement lors de cet état ?

Si le mystère a longtemps enveloppé le sommeil, ce dernier a surtout été considéré comme un état sans activité cérébrale et se rapprochant de la mort. Toutefois, la recherche scientifique a peu à peu permis de lever ce voile. Dans les années 50, les chercheurs ont mis en lumière les différentes phases du sommeil, et ont décrit pour la première fois le sommeil paradoxal.

 

 

Sommeil paradoxal

 

Caractérisé par une activité cérébrale intense associée à une atonie totale du corps, il est paradoxalement associé à des mouvements oculaires sous les paupières clauses du dormeur. Le terme de sommeil paradoxal est alors employé pour la première fois, ainsi que la désignation anglo-saxonne de REM sleep pour « rapid eye movement sleep » [1,2].

Il est désormais admis que les rêves surviennent lors de cet état particulier qu’est le sommeil paradoxal. Les dormeurs sont totalement coupés du monde extérieur, et n’interagissent pas avec leur environnement. L’atonie musculaire est donc loin d’être anecdotique. Le sujet est soumis à une activité onirique intense, mais n’est pas conscient de ce qui l’entoure. Cette atonie permet donc de le protéger des mouvements involontaires issus des rêves qu’il réalise.

Néanmoins, certains sujets présentent des mouvements anormaux lors du sommeil. A première vue, ces mouvements peuvent faire penser à du somnambulisme, pathologie largement connue. Toutefois, il n’en est rien.

 

Trouble du Comportement en Sommeil Paradoxal

 

Hypnogramme et évaluation du sommeil

Lors de la survenue de tels mouvements involontaires et parfois violents pendant le sommeil, les patients sont amenés à consulter un spécialiste. Celui-ci réalise alors l’examen de référence en analyse de sommeil. Appelé polysomnographie, il permet de mesurer plusieurs paramètres essentiels pour évaluer le sommeil du patient et poser un diagnostic :

  • L’activité cérébrale par encéphalogramme,
  • L’activité musculaire par électromyogramme,
  • Les mouvements oculaires par électro-oculogramme.

L’examen permet alors d’obtenir un hypnogramme. La mesure de l’activité cérébrale et des mouvements oculaires permet d’identifier précisément chaque phase de sommeil du patient, et une attention plus particulière est portée sur le sommeil paradoxal. Normalement caractérisé par une atonie musculaire complète, ces patients présentent des mouvements tout en étant profondément plongés en sommeil paradoxal. C’est alors que se pose le diagnostic de Trouble du Comportement en Sommeil Paradoxal, ou TCSP.

 

Trouble du Comportement en Sommeil Paradoxal 

Cette pathologie est une parasomnie au même titre que le somnambulisme, c’est-à-dire qu’elle fait partie des troubles du comportement survenant pendant la phase de sommeil. Toutefois, une différence fondamentale existe entre somnambulisme et TCSP. Tout d’abord, le somnambule interagit avec son environnement sans en avoir conscience, raison pour laquelle il peut éviter les obstacles sur son passage. Quant au sujet TCSP, il n’interagit pas avec son environnement, et il retranscrit ses comportements oniriques dans la réalité sans évitement. C’est pourquoi ces patients peuvent souffrir de blessures provoquées par ces gestes brusques ou en tombant du lit. Mais les conséquences de cette pathologie ne se limitent pas au seul patient. En effet, leurs proches sont également impactés. Les gestes brusques et les bruits interviennent au milieu de la nuit, mais peuvent également les atteindre lorsqu’ils se trouvent proches des patients TCSP.

 

Neurophysiologie du TCSP

 

Origine du TCSP

Le trouble du comportement en sommeil paradoxal est-il prédictif de l’apparition de maladies neurodégénératives ? 3Même si le TCSP est aujourd’hui reconnu et bien diagnostiqué, l’origine de sa survenue reste floue. De nombreux neuroscientifiques cherchent à identifier ce qui causerait cette perte de l’atonie musculaire, si caractéristique du sommeil paradoxal.

Une altération des neurones générant cette atonie est très probable. Longtemps inconnu, le réseau neuronal impliqué dans la génération de l’atonie musculaire est néanmoins de mieux en mieux identifié.

Réseau neuronal du TCSP

 

Des études suggèrent que des neurones spécifiques se situant dans le tronc cérébral, partie postérieure basse du cerveau, généreraient cette parasomnie [3]. Au sein de ce tronc cérébral se trouve une très petite structure, nommée noyau sublatérodorsal (SLD). Ce noyau profond est essentiel dans la génération du sommeil paradoxal et contient des neurones à glutamate, un neurotransmetteur assurant la communication entre deux neurones [4]. Ces derniers vont venir activer une autre population neuronale se situant dans une structure appelée formation réticulée ventromédiane (vmM) [5]. Ces neurones contiennent deux autres neurotransmetteurs, le GABA et la glycine, et leur activation entraîne alors l’inhibition des motoneurones. Comme leur nom le suggère, ces motoneurones sont à l’origine de la génération de mouvements, et leur inhibition ne leur permet plus de remplir ce rôle. Il en résulte une atonie musculaire complète et normale lors du sommeil paradoxal.

 

TCSP et maladies neurodégénératives

Altération du réseau neuronal du TCSP

Le trouble du comportement en sommeil paradoxal est-il prédictif de l’apparition de maladies neurodégénératives ? 4Le TCSP serait donc dû à une altération de ce système neuronal inhibant les neurones à l’origine des mouvements. Mais quelle est l’origine de cette altération ? Là encore, la cause n’est pas clairement identifiée. Une théorie suggère néanmoins la présence de dépôts neurotoxiques dans le cerveau, similaires à ceux retrouvés notamment dans la maladie de Parkinson ou la démence à corps de Lewy [6, 7].

Ces deux pathologies sont des maladies neurodégénératives altérant les réseaux neuronaux. A l’origine de cette altération, une protéine : l’alpha-synucléine. Cette molécule, naturellement présente dans le corps humain, peut changer de conformation pour une raison encore inconnue et former des agrégats, nommés corps de Lewy. Ces derniers empêchent alors le fonctionnement correct des neurones, ce qui entraîne, à long terme, leur mort.

 

 

Théorie de Braak

Le trouble du comportement en sommeil paradoxal est-il prédictif de l’apparition de maladies neurodégénératives ? 2Dans le cas de la maladie de Parkinson, ces altérations surviennent dans la substance noire du cerveau et atteignent principalement les neurones dopaminergiques. Cette atteinte provoque les symptômes caractéristiques de la maladie de Parkinson, à savoir l’akinésie (lenteur de réalisation des mouvements), la raideur musculaire et les tremblements au repos.

La théorie de Braak suggère alors que les mêmes mécanismes sont impliqués dans le TCSP. Des dépôts d’alpha-synucléine se formeraient au niveau des structures cérébrales générant l’atonie musculaire du sommeil paradoxal. L’altération de ce réseau entraînerait alors les mouvements involontaires décrits chez ces patients lors de cette phase de sommeil [8].

TCSP ou pathologie prédictive de la maladie de Parkinson

C’est donc ici que se fait le lien entre TCSP et maladie de Parkinson. En effet, la présence de corps de Lewy dans le cerveau entraîne une mort neuronale et donc des dysfonctionnements. Mais alors, pourquoi ces deux pathologies ne sont pas similaires et n’entraînent pas les mêmes symptômes ? Cela s’explique tout d’abord par la localisation des dépôts neurotoxiques dans le cerveau. En effet, les réseaux neuronaux atteints ne sont pas les mêmes dans le TCSP et la maladie de Parkinson. Mais puisque les dépôts à l’origine des dysfonctionnements sont similaires pour les deux pathologies, la théorie de Braak va plus loin. Selon lui, les dépôts neurotoxiques « migreraient » dans le cerveau de proche en proche, à la manière de la protéine Prion. Son hypothèse suggère que les agrégats se formeraient tout d’abord à la base du cerveau, dans le tronc cérébral, puis migreraient avec une cinétique extrêmement lente vers l’avant du cerveau [9].

Or, comme vu précédemment, le noyau générateur de l’atonie du sommeil paradoxal se trouve dans le tronc cérébral, et la substance noire contrôlant la motricité se trouve plus en avant dans le cerveau. Cette théorie est largement soutenue par une étude réalisée sur plus de 15 ans. Une cohorte de patients souffrant de TCSP a été suivie pendant plusieurs années, et dans 90% des cas, les patients développaient la maladie de Parkinson. Et ce n’est pas la seule étude à mettre en évidence le lien entre les deux pathologies. Ainsi, le TCSP est désormais considéré comme une maladie prodromique de la maladie de Parkinson, autrement dit prédictive de cette pathologie.

 

Diagnostic et questions éthiques

 

Si le TCSP est maintenant reconnu comme une parasomnie prédictive de la maladie de Parkinson, cela pose de nombreuses questions. En effet, être atteint de TCSP rime aujourd’hui avec diagnostic précoce d’un futur parkinsonien. Une perspective peu réjouissance, et pourtant … Plus une pathologie est détectée en amont, mieux elle est prise en charge. Même si, à ce jour, aucune solution curative n’existe pour la maladie de Parkinson, les avancées scientifiques permettent peu à peu de comprendre l’origine de cette pathologie.

Néanmoins, si plus de 90% des patients TCSP développent la maladie de Parkinson, cela ne signifie pas qu’être parkinsonien entraîne le TCSP. En effet, 40% des patients parkinsoniens présentaient un TCSP en amont. Ainsi, les avancées scientifiques permettent de comprendre un peu mieux l’origine de la maladie de Parkinson. Mais qu’en-est-il des 60% restants, qui ne présentent aucun symptôme avant-coureur ?

Dans ce contexte, les recherches se poursuivent pour mieux comprendre l’origine de la maladie de Parkinson, et plus précisément ce qui provoque la formation de ces agrégats neurotoxiques. Car si, à ce jour, il n’existe pas de remède à cette pathologie, la compréhension de ses mécanismes et de son origine est essentielle pour avancer.

 

Mathilde Ledoux, rédactrice scientifique en financement de l’innovation – ABGI France


Références bibliographiques

 

[1] M Jouvet et al. « On a stage of rapid cerebral electrical activity in the course of physiological sleep»

[2] W Dement and N Kleitman. « Cyclic variations in EEG during sleep and their relation to eye movements, body motility, and dreaming»

[3] PH Luppi et al. « The neuronal network responsible for paradoxical sleep and its dysfunctions causing narcolepsy and rapid eye movement (REM) behavior disorder»

[4] SV Garcia et al. « Genetic inactivation of glutamate neurons in the rat sublaterodorsal tegmental nucleus recapitulates REM sleep behaviour disorder»

[5] SV Garcia et al. « Ventromedial medulla inhibitory neuron inactivation induces REM sleep without atonia and REM sleep behavior disorder»

[6] H. Braak et al. « Idiopathic Parkinson’s disease: Possible routes by which vulnerable neuronal types may be subject to neuroinvasion by an unknown pathogen»

[7] H Braak et al.
« Stages in the development of Parkinson’s disease-related pathology»

[8] CH Schenck et al. « Chronic Behavioral-Disorders of Human Rem-Sleep: a New Category of Parasomnia »

[9] CH Schenck and MW Mahowald. « REM Sleep Behavior Disorder: clinical , developmental , and neuroscience perspectives 16 years after its formal identification in SLEEP » 2002.

 

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