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Thèse Marion Baillet

Les modifications du sommeil et du cycle veille/sommeil au cours du vieillissement : approche par actimétrie et imagerie cérébrale

Le 19 décembre 2017

Thèse INCIA / Doctorante en Neurosciences INCIA, CNRS UMR 5287  Equipe Neuroimagerie et Cognition Humaine . Date : 19 Décembre 2017 à 13h30, salle de conférence de l’INCIA.
Directeur de thèse : M. Willy Mayo, CR, INSERM, Université de Bordeaux


 Les altérations du sommeil et du cycle veille/sommeil au cours du vieillissement constituent un facteur de risque de l’apparition d’un déclin cognitif et de l’évolution vers une démence.
Pour autant, le lien entre ces altérations et les modifications cérébrales liées à l’âge reste encore peu connu. L’objectif de cette thèse a été de déterminer si les modifications du sommeil et du cycle veille/sommeil constituaient un marqueur de fragilité cérébrale pouvant être associé à l'apparition de troubles cognitifs chez des personnes âgées de la population AMImage.
Nous avons d’abord montré que le désaccord existant entre les questionnaires de sommeil et les mesures objectives en actimétrie est dépendant de l’humeur, renforçant ainsi l’intérêt d’utiliser une méthode de mesure objective du sommeil (Baillet et al., 2016). Puis, grâce à l’imagerie cérébrale, nous avons observé qu’une faible amplitude du cycle veille/sommeil est associée à une altération de la microstructure de la substance blanche, suggérant ainsi une origine vasculaire (Baillet et al., 2017). Nous avons également observé qu'une faible qualité de sommeil est associée à une charge amyloïde plus importante au sein des régions frontales, suggérant un déficit de clairance du peptide β-amyloïde lors du sommeil.
Ainsi, les perturbations du sommeil et du cycle veille sommeil chez les personnes âgées seraient associées à deux processus physiopathologiques distincts aboutissant à une fragilité cérébrale. Considérés comme des facteurs de risque modifiables, des interventions visant à améliorer leur qualité offriraient une stratégie prometteuse afin de réduire le déclin cognitif au cours du vieillissement.
Mots clés : sommeil, cycle veille/sommeil, actimétie, Imagerie par Résonance Magnétique, Tomographie par Emission de Positons, vieillissement.

Resume: Sleep and activity/rest cycle disturbances during aging: an actigraphic and brain imaging study

Sleep and activity/rest cycle disturbances represent risk factors for the development of cognitive decline and dementia in aging.
However, the association between these disturbances and cerebral modifications during aging remains to be explored. The aim of this thesis was to determine if sleep and activity/rest cycle disturbances could constitute a cerebral frailty factor for the development of cognitive decline and dementia in older adults (AMImage cohort).
First, we have shown that the discrepancy measured between self-reported sleep questionnaires and actigraphy - used as an objective technique - is influenced by the subject’s mood (Baillet et al., 2016). These results strengthen the use of an objective technique to measure sleep. Thanks to brain imaging, we observed that a reduced 24-h amplitude of the activity/rest cycle is associated with disruption of white matter structural integrity. Our results suggest that cerebral frailty associated with age-related activity/rest cycle dysfunction has a vascular origin (Baillet et al., 2017). Then, we observed that a poor sleep quality is associated with high cerebral amyloid burden, mainly circumscribed to frontal regions. This may be due to a deficit of amyloid-β peptide clearance from the brain during sleep.
To conclude, sleep and activity/rest cycle disturbances in older adults may be associated with two separate physiopathological processes leading to cerebral frailty. As sleep and activity/rest cycle are modifiable risk factors, interventions to improve their quality could offer a potential useful strategy for reducing the burden of cognitive impairment and dementia in old age.

Keywords: sleep, activity/rest cycle, actigraphy, Magnetic Resonance Imaging, Positons Emission Tomography, aging.

Publications:
Baillet, M., Cosin, C., Schweitzer, P., Pérès, K., Catheline, G., Swendsen, J., Mayo, W., 2016. Mood Influences the Concordance of Subjective and Objective Measures of Sleep Duration in Older Adults. Front. Aging Neurosci. 8. doi:10.3389/fnagi.2016.00181

Baillet, M., Dilharreguy, B., Pérès, K., Dartigues, J.-F., Mayo, W., Catheline, G., 2017. Activity/rest cycle and disturbances of structural backbone of cerebral networks in aging. NeuroImage 146, 814–820. doi:10.1016/j.neuroimage.2016.09.051

Articles in preparation: Baillet, M., Meyer, M., Dilharreguy, B., Barse, E., Pérès, K., Helmer, C., Dartigues, J-F., Allard, M., Fernandez, P., Zanotti-Fregonara, P., Catheline, G., Mayo, W., 2017. Objective sleep quality assessment and cerebral β-amyloid burden in aging.

Marion Baillet Doctorante en Neurosciences INCIA, CNRS UMR 5287 Equipe Neuroimagerie et Cognition Humaine (marion.baillet @ u-bordeaux.fr)
Dernière mise à jour le 27.11.2017

Jury

Rapporteurs
Géraldine Rauchs,
CR, INSERM, Univ.de Caen
Michel Audiffren,

Pr, Univ. de Poitiers
Hélène Amieva,

Pr, Univ.de Bordeaux
Isabelle Bourdel-Marchasson,

PU-PH, CHU, Univ. Bordeaux
Membre invité
Co encadrant :
Gwenaëlle Catheline,
MCU, EPHE, Paris
Willy Mayo
Directeur de thèse
CR Inserm, Univ. Bordeaux