Caractérisation temporelle et spectrale des états de veille et de sommeil et de leur continuum au cours de la neurodégénérescence chez l'homme

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France

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Le sommeil, au-delà de son caractère physiologique essentiel, demeure un domaine d'étude crucial pour comprendre des aspects fondamentaux de la vie. Ses fonctions, non complètement élucidées portent notamment sur la conservation de l'énergie, la régulation de notre système immunitaire et le fonctionnement cérébral via la modulation de la plasticité synaptique et l'élimination de substances accumulées lors de la veille. Le sommeil chez l'homme est marqué par deux états exclusifs, le sommeil lent et paradoxal, dont l'apparition est régie par une organisation cyclique. Le premier se décompose en trois phases successives et se démarque par une synchronisation électro-encéphalographique. Le second à l'inverse se caractérise par une forte désynchronisation de l'activité cérébrale, le rendant en ce point proche de l'éveil, et la présence d'une atonie musculaire ainsi que de mouvements oculaires intermittents.

Contexte:
Les troubles du sommeil, affectant un quart de la population adulte, ont des répercussions significatives sur la qualité de vie et le fonctionnement diurne. Les maladies neurodégénératives, comme la maladie de Parkinson et la maladie d'Alzheimer, s'accompagnent fréquemment de perturbations du sommeil: une altération des cycles veille sommeil, une fragmentation du sommeil, parfois une parasomnie du sommeil paradoxal, le trouble du comportement en Sommeil Paradoxal (TCSP) notamment dans le cadre des ;-synucleinopathy telles que la maladie de Parkinson, la démence à corps de lewy ou l'atrophie multi-systématisée. Ce TCSP apparaît souvent plus de 10 ans avant qu'un diagnostic de maladie neurodégénérative ne puisse être effectué. Aussi, une altération du sommeil lent notamment le sommeil lent profond en lien avec le système glymphatique pourrait aggraver le risque de déclin cognitif dans le cadre de maladies neurodégénératives et notamment la maladie d'Alzheimer. Nous souhaiterions ainsi étudier les liens entre ces pathologies et les cycles veille-sommeil.

Missions:

Cette thèse vise à approfondir notre compréhension des états de veille-sommeil dans le cadre de ces maladies, en se focalisant sur l'exploration détaillée des activités cérébrales oscillatoires via l'électroencéphalographie (EEG). Cette étude sera à la fois globale, et locale grâce à de nombreux enregistrements de sommeil déjà réalisés dans ces pathologies (avec un montage EEG simple de 6 à 12 canaux) mais aussi via l'enregistrement de nouveaux patients avec un casque EEG à 128 canaux, permettant d'aborder l'étude sous un angle novateur et prometteur. L'utilisation d'outils d'analyse puissants (Intelligence Artificielle et Machine Learning) permettra de traiter d'importantes quantités de données, afin de formaliser, modéliser, et éventuellement prédire les caractéristiques de ces différentes pathologies ainsi que le mécanisme électroencéphalographique de leur développement, promettant un enjeu clinique majeur. Le sommeil lent en particulier sera étudié, afin de mettre en évidence un lien entre son organisation et le déclin cognitif des patients. Des données transversales sur plusieurs années sont déjà disponibles et constitueront la base de ces analyses. Si les analyses en haute densité se révèlent fructueuses et permettent de révéler des effets locaux pertinents, un pipeline d'analyse pourra être mise au point afin d'automatiser ces analyses et éventuellement ouvrir aux praticiens du domaine neurologique l'accès à cette méthode prometteuse et encore trop peu utilisée dans le domaine clinique. Ces résultats pourraient permettre à terme une prise en charge adaptée et ainsi de ralentir, prévenir ou retarder ce déclin cognitif, permettant une médecine personnalisée.

Notre dernier objectif sera d'améliorer le sommeil de cette population de patients atteints de maladie d'Alzheimer légère à modérée, et de mieux comprendre et agir sur les liens entre les schémas de sommeil/éveil, les niveaux de certains biomarqueurs dans le cerveau (orexine et amyloïde), l'inflammation de bas grade, la régulation de la pression artérielle et la cognition. Un essai thérapeutique est en cours dans l'unité, un médicament le Daridorexant qui bloque les actions des neuropeptides de l'orexine sur les récepteurs de l'orexine-1 et de l'orexine-2, est en cours pour traiter l'insomnie chez les patients atteints de troubles cognitifs légers et de la maladie d'Alzheimer légère à modérée.

Cette proposition de bourse de thèse financée s'inscrit dans une démarche ambitieuse de recherche, visant à enrichir notre compréhension des interactions entre les maladies neurodégénératives et les mécanismes fondamentaux du sommeil. Ce projet de recherche promet des avancées substantielles dans la compréhension de ces affections, avec des implications potentielles pour la médecine personnalisée et la gestion clinique des patients.

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CDD (Temporary / 3 years)

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