Rôle du sommeil sur l'apprentissage moteur dans la maladie de Parkinson et chez les personnes âgées en bonne santé (TARGET-SLEEP)

Les PwPD échouent souvent à conserver les effets d'entraînement via le processus de consolidation de la mémoire motrice, par lequel les compétences nouvellement acquises transforment des mémoires motrices robustes et durables sans autre pratique. Une consolidation compromise entraîne une détérioration inévitable du fonctionnement quotidien tout en entravant les effets prolongés de la rééducation même dans les premiers stades de la maladie (Nieuwboer et al. 2008). Curieusement, le sommeil post-entraînement facilite la consolidation chez les adultes en bonne santé (King et al. 2017a) et cet effet peut être préservé chez les pwPD (Terpening, 2013). La réactivation ciblée de la mémoire (TMR) est une technique testée chez de jeunes adultes, dans laquelle des stimuli auditifs sont ajoutés lors de l'apprentissage moteur. Les sons liés à l'apprentissage sont ensuite rejoués pendant le sommeil à mouvements oculaires non rapides post-entraînement (NREM) pour renforcer les connexions neuronales récemment formées (Diekelmann et al. 2012). L'hypothèse principale de ce projet est que les épisodes de sommeil et la TMR amélioreront la consolidation des mémoires motrices et des marqueurs de la neuroplasticité chez les personnes atteintes de PwPD et les personnes âgées.

Pour tester cela, les chercheurs utiliseront un protocole de « sieste » qui tient compte des effets circadiens tout en permettant de comparer directement les performances après le sommeil diurne à celles d'un groupe témoin de veille (King et al. 2017a). La consolidation sera définie comme le changement dans l'apprentissage de la séquence motrice (MSL) du tapotement des doigts après une période post-formation de sieste ou d'éveil par rapport à la fin de la formation initiale. Pour indiquer davantage une consolidation robuste, les changements de performance seront évalués après une période de rétention de 24h sans autre pratique ainsi que pendant une double tâche comme mesure de l'automaticité motrice. Une conception de groupe parallèle permettra une comparaison au sein du groupe (sieste/réveil) ainsi qu'entre les pwPD et les témoins. Dans une deuxième étude, les effets de la TMR sur la consolidation seront comparés entre les groupes à l'aide d'une tâche de temps de réaction en série (SRT).

Le premier objectif (Expérience 1) est de déterminer si une sieste de 2 heures améliore la consolidation immédiate, la rétention de 24 heures et l'interférence de la double tâche d'une tâche MSL par rapport à une période similaire d'éveil diurne chez les personnes atteintes de pwPD et les témoins en bonne santé appariés selon l'âge. et si le degré de changement de performance est différent entre ces groupes. Hypothèse 1 : Les chercheurs s'attendent à trouver une consolidation améliorée, une rétention de 24h et une interférence réduite de la double tâche de la performance MSL après une sieste post-entraînement par rapport à l'éveil dans les deux groupes. Il est possible que les améliorations soient moins apparentes chez les pwPD par rapport aux témoins en raison de leurs déficiences cortico-striatales.

Le deuxième objectif (Expérience 2) est de déterminer si la TMR améliore la consolidation immédiate, la rétention de 24h et l'interférence de la double tâche chez les personnes atteintes de PwPD et les personnes âgées en bonne santé en comparant les performances sur deux séquences motrices apprises avant et après une période de sieste de 2 heures, au cours de laquelle l'une des les deux séquences sont rejouées en utilisant la TMR auditive. Hypothèse 3 : La TMR pendant la sieste améliorera la consolidation immédiate, la rétention de 24h et l'interférence de la double tâche de la SRT chez les personnes âgées en bonne santé et en MP.

Les participants subissent d'abord un dépistage, au cours duquel des indices démographiques, de capacité cognitive et de gravité de la maladie (y compris des tests de dextérité) seront obtenus avant de subir une nuit de dépistage diagnostique avec polysomnographie (PSG) pour évaluer les caractéristiques des troubles du sommeil. Les participants effectueront également une batterie de tests sur les échelles de qualité du sommeil et l'humeur et porteront une montre Actigraphy à la maison pendant au moins cinq jours et nuits avant la première expérience.

Au cours de l'expérience 1, les participants apprennent le MSL en initiant eux-mêmes une séquence de doigts à 5 éléments présentée à l'écran. Après l'apprentissage, les participants seront équipés de PSG, qui comprend l'EEG. Sur la base d'une randomisation en aveugle, ils feront une sieste pendant 2 heures ou s'allongeront sur le lit mais resteront éveillés pendant une durée similaire. Le PSG de réveil veillera à ce qu'aucun participant du groupe de réveil ne s'endorme. Les participants bénéficieront ensuite d'une pause de 30 à 45 minutes pour contrer les effets d'inertie du sommeil, avant d'être retestés sur le MSL (Retest 1). Le lendemain, les participants seront réévalués sur le MSL pour un test de rétention de 24h (Retest 2).

Au cours de l'expérience 2, des procédures similaires seront suivies comme décrit ci-dessus, sauf que les participants apprendront deux nouvelles séquences de doigts qui sont signalées auditivement, au moyen d'une tâche de temps de réaction en série (SRT). Pour le SRT, les participants voient une rangée de cases vides présentées au milieu de l'écran et chaque fois qu'une case est mise en surbrillance, le participant est invité à appuyer sur le doigt qui est spatialement associé à cette case aussi rapidement et précisément que possible, c'est-à-dire une série tâche de temps de réaction. La différence entre la tâche MSL de l'expérience 1 et la tâche SRT de l'expérience 2 est donc que lors de l'expérience 1 les participants s'auto-initient une séquence qui leur est explicitement montrée, alors que dans l'expérience 2 la séquence est indicée. L'ordre des blocs de séquence pendant l'apprentissage et le retest ainsi que la séquence sélectionnée pour la TMR seront randomisés entre les participants. Les performances sur les deux séquences seront réévaluées après la pause, puis à nouveau à 24h de rétention sans repères auditifs.

Les tests MSL et SRT dans les deux expériences seront précédés d'un test de vigilance psychomotrice comme mesure objective de la vigilance des participants au jour le jour et comprendront une condition de tâche unique et double.

Calcul de puissance :

Sur la base des conclusions de Terpening et al. (2013) et Dan et al. (2015), un minimum de 16 sujets par groupe (NAP, WAKE) sera requis selon notre analyse de puissance basée sur les résultats MSL utilisant β = 0,20 et α = 0,05 pour détecter une différence de groupe significative. Pour tenir compte des abandons potentiels, l'objectif de recrutement est fixé à 20 % plus élevé pour assurer une puissance adéquate dans notre analyse finale. Ainsi, un total de 40 patients parkinsoniens et 40 témoins âgés en bonne santé seront recrutés pour l'expérience 1 (c.-à-d. 20 dans chaque groupe NAP/WAKE). La meilleure estimation d'échantillon à ce moment pour l'expérience 2 est basée sur des études antérieures de TMR chez des adultes plus jeunes recrutant également 16 sujets par groupe sieste/veille (Antony et al. 2012). Par conséquent, nous visons à recruter un total de 20 PD et 20 contrôles âgés en bonne santé pour l'expérience 2, ce qui représente à nouveau 20 % d'abandon potentiel.