Outils pour améliorer le sommeil chez les personnes âgées

1. Résumé du projet

Le manque de sommeil est un problème croissant dans notre population vieillissante (plus de 40 % des personnes de plus de 60 ans ont des troubles du sommeil), et il a de graves répercussions sur la santé et la sécurité. L’un des principaux rôles du sommeil est la consolidation de la mémoire, c’est-à-dire la conversion des informations stockées temporairement sur les activités de la journée en souvenirs à long terme. La consolidation de la mémoire durant le sommeil nécessite l’interaction de plusieurs régions du cerveau. Leur communication est observable sous forme d’oscillations électromagnétiques. Les oscillations lentes et les oscillations plus rapides, appelées fuseaux de sommeil, sont toutes deux impliquées dans la consolidation de la mémoire, et leurs effets sont plus forts lorsqu’elles coïncident, on parle alors de couplage. Ce couplage est moins précis chez les personnes âgées et s’accompagne de performances mnésiques plus faibles que chez le jeune adulte en bonne santé. Le couplage entre oscillations lentes et fuseaux pourrait donc être la cible d’interventions thérapeutiques, mais nous ne comprenons pas suffisamment bien les mécanismes de la mémoire pour les contrôler.

Être capable d’améliorer et de perturber des oscillations spécifiques est essentiel pour établir des relations de cause à effet et des interventions cliniques. Dans les systèmes en boucle fermée, l’électroencéphalogramme (EEG) mesuré grâce à des électrodes positionnées sur le cuir chevelu est utilisé pour une stimulation temporelle précise. Le fait de jouer des sons de faible intensité au même rythme que les oscillations cérébrales améliore les oscillations lentes, les fuseaux et la consolidation de la mémoire. Cependant, les ondes cérébrales diffèrent considérablement d’une personne à l’autre, surtout chez les personnes âgées. Cela complique la détection. De plus, l’équipement existant est soit trop lent pour détecter les fuseaux, soit trop lourd et coûteux pour étudier le sommeil des personnes âgées dans leur propre maison.

Dans ce projet, une neuropsychologue et un ingénieur s’associent pour:

1) développer un système portable de stimulation auditive en boucle fermée;

2) développer des algorithmes d’apprentissage machine pour une stimulation personnelle optimisée;

3) déterminer les effets causaux sur la physiologie et le comportement (consolidation de la mémoire) du couplage entre oscillations lentes et fuseaux.

Dans le cadre de ces travaux, nous suivons une piste importante concernant l’importance du couplage entre oscillations lentes et fuseaux pour la consolidation de la mémoire. La conception de notre système portable, flexible et fonctionnant en temps réel sera mise gratuitement à disposition de la communauté dans l’esprit du mouvement de la science ouverte et dans l’espoir de promouvoir la recherche fondamentale sur le sommeil et ses applications cliniques.

Appel à propositions