Étudier comment le sommeil après l'entraînement peut affecter l'apprentissage d'une habileté motrice chez les personnes atteintes de lésions cérébrales

La mémoire procédurale est d'une importance vitale pour l'efficacité de la rééducation après un traumatisme crânien (TCC). Plus précisément, pendant la réadaptation, les personnes atteintes de TBI doivent réapprendre de nombreuses habiletés motrices associées aux activités de la vie quotidienne pour améliorer les résultats fonctionnels. Les recherches émergentes sur la neuroplasticité après une lésion cérébrale commencent à accroître notre compréhension des principes d'apprentissage moteur et de la manière dont ils interagissent avec l'entraînement qui se déroule en neuroréadaptation.

Il existe de nombreuses preuves montrant l'importance du sommeil dans l'apprentissage procédural chez les individus en bonne santé. Dans ce corpus de recherches sur le sommeil et l'apprentissage procédural, il existe des preuves substantielles démontrant la neuroplasticité dépendante du sommeil. Les participants formés sur une tâche d'apprentissage moteur montrent des améliorations au cours de la période de formation, comme prévu. Cependant, lorsqu'elles sont retestées après une période de sommeil, les performances sont nettement meilleures que lorsqu'elles sont retestées après une période équivalente de veille. L'amélioration réelle d'une habileté motrice apprise en l'absence d'essais pratiques supplémentaires suggère que l'on peut réduire le temps nécessaire à l'apprentissage d'une habileté motrice en incorporant une sieste pendant la journée après une période d'entraînement. Les implications de ces découvertes peuvent être révolutionnaires lorsqu'elles sont appliquées à la réadaptation des lésions cérébrales où l'apprentissage moteur peut être un objectif majeur des thérapies physiques et professionnelles. Il existe des preuves d'un impact positif du sommeil sur la mémoire procédurale et les progrès de la rééducation chez les personnes âgées après un AVC, et les chercheurs disposent de données pilotes montrant un effet positif substantiel d'une sieste post-entraînement sur l'apprentissage moteur dans un échantillon de lésions cérébrales acquises. Cependant, les mécanismes neuronaux impliqués dans ce processus après une lésion cérébrale traumatique sont moins bien compris.

Parmi les individus en bonne santé, il existe de nombreuses études examinant les biomarqueurs neuronaux qui peuvent quantifier l'effet du sommeil sur l'apprentissage moteur. Des études ont rapporté que les changements dans la physiologie du sommeil et l'activation neurale après l'entraînement sont en corrélation avec le degré d'amélioration lors des tests post-intervention. Des études ont montré qu'après une sieste de 60 à 90 minutes, la vitesse de performance était améliorée et que le degré d'amélioration était associé à la durée du sommeil à mouvements oculaires non rapides de stade 2 (NREM). Cette relation avec le sommeil NREM de stade 2 a également été démontrée après une sieste de 20 minutes. De plus, les modifications de l'activation neurale dans le striatum se sont avérées plus prononcées lorsque les individus dormaient après l'entraînement que lorsqu'ils restaient éveillés. Dans une autre étude dans laquelle une nuit de sommeil s'est produite entre l'entraînement et le nouveau test, les changements d'activité striatale étaient corrélés avec des gains de performance sur la tâche d'apprentissage moteur. Cette étude a également montré des preuves de changements EEG pendant le sommeil après la période d'entraînement dans la quantité d'activité du fuseau du sommeil, une forme d'onde associée au sommeil NREM de stade 2.

Alors que nos résultats préliminaires montrent des preuves d'un apprentissage moteur hors ligne après une sieste chez les personnes atteintes de lésions cérébrales acquises, la recherche sur les mécanismes d'action à l'origine de cette réponse chez les personnes atteintes de TCC fait défaut. Une meilleure compréhension de la neurophysiologie et de son influence sur l'ampleur de l'effet est une étape cruciale pour déterminer quels individus seraient susceptibles de bénéficier de cette intervention comportementale.

Objectif spécifique 1-Intervention comportementale : Dans un échantillon de personnes atteintes de TCC vivant dans la communauté, démontrer une plus grande amélioration sur une tâche d'apprentissage de la séquence motrice après une sieste pendant la journée par rapport à un temps équivalent passé éveillé et au repos. Cet objectif explorera également les différences individuelles en termes de démographie et de caractéristiques des blessures qui contribuent à l'ampleur de l'effet.

Hypothèse 1. Les individus exposés à une sieste après une période d'entraînement sur la tâche d'apprentissage de la séquence motrice démontreront une plus grande amélioration de la vitesse et de la précision entre la fin de l'entraînement et le nouveau test post-sieste.

Question de recherche 1. Quelle est la corrélation entre l'ampleur de l'effet et les facteurs démographiques et les caractéristiques des blessures? Objectif spécifique 2 - Neuroimagerie fonctionnelle : Examiner les corrélats neuronaux de l'apprentissage moteur hors ligne chez les personnes atteintes de TCC qui ont fait une sieste après une formation sur la tâche d'apprentissage de la séquence motrice à l'aide d'une IRM fonctionnelle par rapport à un groupe témoin qui a reçu une période de temps équivalente éveillé.

Hypothèse 2. Les individus du groupe sieste montreront des changements d'activation plus prononcés dans le striatum et le cortex moteur par rapport à ceux qui sont restés éveillés et au repos.

Objectif spécifique 3-Physiologie du sommeil : Examiner les aspects du sommeil de stade 2 associés aux gains de performance (durée du stade 2 et degré d'activité du fuseau) survenant pendant la période de sieste après l'entraînement.

Hypothèse 3a. Parmi les participants du groupe sieste, il y aura une corrélation positive significative entre le degré d'amélioration et la durée du sommeil de stade 2.

Hypothèse 3b. Parmi les participants du groupe sieste, il y aura une corrélation positive significative entre le degré d'amélioration et la densité des fuseaux du sommeil.