Utilisation des interfaces cerveau-ordinateur pour révolutionner la recherche sur les troubles du sommeil chez les personnes atteintes de troubles du spectre autistique.

Pour ceux qui ne connaissent pas la terminologie utilisée lors de la discussion des conditions neurodéveloppementales, j'inclurai une petite préface à des fins contextuelles.

« Neurotypique » fait référence à un type de cerveau qui représente la médiane de la population humaine (autour de 68 % statistiquement) . D'autre part, les termes "Neurodivers" et "Neurodivergent" font tous deux référence à un fonctionnement cérébral opposé à celui des cerveaux neurotypiques.

La sieste de huit heures tant désirée semble être un droit de passage qui rappelle le rythme circadien humain traditionnel. Bien que, pour les personnes souffrant de troubles physiologiques neurologiques irréguliers, ce schéma de repos habituel ressemble davantage à une piste de montagnes russes paraboliques.

Cela invite à se poser la question, comment et pourquoi les habitudes de sommeil diffèrent-elles d'une personne à l'autre ?

Normalement, lorsque le corps humain participe à la même action, nous nous attendons à des résultats cohérents.

Pour préfacer cet argument, j'aimerais partager ma propre expérience avec le sommeil…

En tant que personne autiste moi-même, je peux expliquer de première main mes problèmes personnels concernant le sommeil ou du moins son manque. Dès mon plus jeune âge, je n'ai tout simplement jamais trouvé de plaisir dans la simplicité du repos. Que ce soit la peur existentielle après avoir regardé la fin de mon émission de télévision préférée ou le manque de consommation d'autres stimuli, je ne pourrais jamais trouver la paix en laissant mon corps s'éteindre.

Introduction au sommeil

Beaucoup aiment penser que le sommeil commence au moment où vous fermez les yeux, en fait, cette partie du cycle du sommeil est en fait appelée « éveil tranquille » , c'est l'étape préliminaire que la majorité d'entre nous entrent avant de s'endormir. Dans cette partie, vos neurones atteignent un schéma quelque peu irrégulier qui diffère du déclenchement constant typique qui se produit lorsque nous sommes éveillés.

Une fois que l'on atteint la deuxième phase du cycle du sommeil, également connue sous le nom de phase de sommeil non rapide (NREM). Ces neurones ont tendance à ralentir car les ondes cérébrales commencent également à atteindre un schéma plus lent. D'autres traits physiques associés au cycle de sommeil NREM incluent souvent; baisse de la température corporelle et ralentissement de la respiration. Au sein du stade NREM, le corps subit trois stades supplémentaires, N1-N3, et à chaque progression de stade, la qualité du sommeil augmente. Les chercheurs estiment qu'environ 75% du sommeil se produit dans les stades NREM.

Bienfaits du sommeil ✅

Le sommeil est impératif pour le développement humain, en particulier chez les enfants. Un sommeil de qualité influence grandement le comportement général d'une personne.

Avouons-le, ceux qui s'abstiennent souvent de se reposer une nuit complète, semblent généralement désagréables à côtoyer. Indépendamment du comportement négatif d'une personne, les bienfaits du sommeil affectent également sa santé physique.

Importance du sommeil

• Améliore la mémoire et les compétences en résolution de problèmes
• Diminue le risque de troubles liés à la privation de sommeil
• Augmente le fonctionnement immunitaire sain, ce qui peut limiter le risque d'infections virales
• Diminue le risque de maladies cardiovasculaires

Maintenant, comment les chercheurs et les médecins mesurent-ils la qualité du sommeil ?

D'un point de vue clinique, l'évaluation des performances de sommeil la plus couramment utilisée se produit avec l'utilisation d'un polysomnogramme . En termes plus simplistes, ce test est connu sous le nom d'étude du sommeil ».

Pendant le test, les médecins surveillent les niveaux d'oxygène dans le sang, la fréquence cardiaque, les schémas respiratoires et les mouvements des membres.

Traditionnellement, les polysomnogrammes sont utilisés comme test de diagnostic pour déterminer si le patient a des conditions telles que les suivantes ; narcolepsie, apnée du sommeil et insomnie . Cependant, dans le cas des patients neurodivergents, les études du sommeil peuvent détecter toute condition comorbide associée à un diagnostic de condition neurodéveloppementale préexistante.

En plus des polysomnogrammes, les médecins mesurent également la qualité du sommeil grâce à l' actigraphie . Ce test non invasif mesure son niveau d'activité et se repose sur une période de temps souhaitée. Le patient porte un actigraphe au poignet de la main dominante. Cet appareil fournit souvent aux médecins des données qui sont ensuite appliquées avec des algorithmes mathématiques pour déterminer les schémas qui se produisent lorsque le patient est éveillé et endormi.

Neuroanatomie du sommeil

Les structures suivantes du cerveau humain contribuent grandement à la fonctionnalité du sommeil.

L'hypothalamus

Cette minuscule structure se cache profondément à l'intérieur du cerveau et encapsule les cellules nerveuses qui contrôlent les comportements du sommeil.

L' hypothalamus abrite également le noyau suprachiasmatique, ce qui affecte les informations reçues par l'exposition à la lumière des yeux. Les patients présentant des blessures dans leur SCN perdent souvent leur capacité à identifier la lumière dans leur cycle de sommeil, ils ont donc plus de contrôle pour se réveiller ou continuer à dormir.

Le tronc cérébral

Le tronc cérébral agit comme un moyen de communication vers et depuis l' hypothalamus.

Le GABA neurochimique (acide γ-aminobutyrique ) est produit à partir de ces deux structures qui contribuent à réduire l'activité de stimulation associée à l'éveil. Sans le tronc cérébral, nous ne serions pas en mesure de « déstresser » sous forme de relaxation musculaire, ce qui est CRITIQUE pour la phase de sommeil paradoxal.

Le cortex cérébral

Une autre structure importante comprend le cortex cérébral qui est responsable de la mémoire à long terme et du traitement de l'information.

Le thalamus aide à transmettre ces informations au cortex cérébral. Lorsque votre corps entre dans la phase de sommeil paradoxal, le thalamus pilote les images et autres effets sensoriels qui se produisent lorsque nous rêvons.

La glande pinéale

La glande pinéale fonctionne pour recevoir des signaux du noyau suprachiasmatique (SCN) et conduit à la production de mélatonine . Cette hormone est créée lorsque votre cerveau est exposé à l'obscurité. La mélatonine aide également à synchroniser votre rythme circadien (les 24 horloges de votre corps).

Les patients ayant une perte de vision prennent généralement des suppléments de mélatonine pour pallier le manque de lumière qu'ils ne voient pas.

Le cerveau antérieur basal

Le cerveau antérieur basal est situé entre les parties avant et inférieure du cerveau.

La libération d'adénosine se produit à partir des cellules du cerveau antérieur basal et d'autres parties du cerveau. L'adénosine est un produit chimique de l'énergie cellulaire. Cela augmente votre entraînement et votre besoin de sommeil. Différents médicaments comme la caféine neutralisent la production d'adénosine qui bloque les sensations de somnolence.

Autisme + Sommeil

Qu'est-ce que l'autisme ?

Le trouble du spectre autistique est une affection neurodéveloppementale causée par des anomalies du cerveau humain.

Étant donné que l'autisme est un spectre, les symptômes varient en gravité d'une personne à l'autre. En tant que personne autiste moi-même, j'ai généralement du mal à comprendre les signaux sociaux.

« Jusqu'à 80 % des personnes autistes ont du mal à dormir »

Source — Sleepopolis

Alors que pour la plupart, le cerveau humain ne semble pas différer d'une personne à l'autre, du moins dans un sens structurel, cela s'avère incorrect pour les personnes atteintes de troubles neurodéveloppementaux.

Dans un article publié par Dara Manoach, Ph.D. de la Harvard Medical School, des anomalies dans les habitudes de sommeil des personnes autistes se sont avérées présentes à partir de preuves trouvées via la neuroimagerie. Cela est dû à une diminution de la fonction dans le circuit thalamocortical.

Qu'est-ce que le Circuit Thalamocortical ?

En termes simples, c'est le moyen de communication entre l'œil et le cortex cérébral.

La solution?

Alors que les technologies émergentes commencent à changer le visage de la médecine, l'intersection entre les dispositifs physiques et les organes humains retrouve sa prévalence. Dans la proposition de recherche de Dana Manoach visant à comprendre pourquoi les personnes autistes ont un dysfonctionnement du circuit thalamocortical, elle utilise des technologies d'interface cerveau-ordinateur.

"Étant donné que les études à grande échelle sur le sommeil en laboratoire sont extrêmement coûteuses et fastidieuses, le premier objectif de ce projet est de valider la méthodologie et d'établir la faisabilité d'une étude à grande échelle du sommeil à domicile dans les TSA à l'aide d'une électroencéphalographie portable disponible dans le commerce ( appareil EEG).

( SFARI | Caractériser la physiologie du sommeil dans l'autisme : un chemin des gènes au traitement , nd).

Qu'est-ce qu'un appareil d'électroencéphalographie (EEG) ?

L'appareil d'électroencéphalographie est un électrogramme qui enregistre l'activité cérébrale.

Des capteurs à électrodes avec des disques métalliques miniatures sont attachés à des fils qui reposent sur le dessus de la tête du patient. Ces capteurs détectent tout changement dans les charges électriques créées par le mouvement de vos neurones.

• Neurones = Cellules cérébrales

Alors que la clé pour déverrouiller les différences de rythme circadien entre les individus neurotypiques et neuroatypiques reste à découvrir. Je pense que la solution réside dans les profondeurs des dispositifs de calcul du cerveau.

Pour ceux qui partagent un enthousiasme similaire dans ce domaine, j'ai inclus quelques liens ci-dessous pour approfondir vos connaissances sur ce sujet…

• Ma chaîne YouTube préférée axée sur la BCI, https://www.youtube.com/c/thebciguys
• Interfaces cerveau-ordinateur en médecine
• Intégration clinique des BCI non invasifs
• Ce que les interfaces cerveau-ordinateur pourraient signifier pour l'avenir du travail
• Comment contrôler les choses à l'aide de votre cerveau (et du matériel open-source)

Je m'appelle Lauren et j'ai 18 ans et je suis passionnée par l'idée de rendre le monde neuro -inclusif ♾️ grâce à l'utilisation de la technologie. Aimez ce que vous voyez? Découvrez le reste de mon empreinte numérique sur https://linktr.ee/laurengp .