Prédiction du déclin cognitif chez les personnes
âgées à l’aide des perturbations du sommeil
Mémoire doctoral
Cristel Charbonneau
Doctorat en psychologie
Docteur en psychologie (D.Psy.)
Québec, Canada
Prédiction du déclin cognitif chez les personnes
âgées à l’aide des perturbations du sommeil
Mémoire doctoral
Cristel Charbonneau
Sous la direction de :
Célyne Bastien, directrice de recherche
Carol Hudon, codirecteur de recherche
Résumé
Les déficits cognitifs associés au vieillissement représentent un enjeu de société important. Se situant sur un continuum allant du vieillissement normal à la démence, ils se présentent sous différentes formes, dont le trouble cognitif léger et le trouble cognitif sans démence. Ces troubles représentent souvent une étape transitoire entre le vieillissement normal et pathologique, et en ce sens, sont reconnus comme pouvant être des phases préclinique ou prodromique de la démence. Par ailleurs, ces syndromes sont souvent accompagnés de symptômes psychologiques tels que les perturbations du sommeil. Ce problème se révèle être particulièrement important à considérer, d’une part puisque les perturbations du sommeil peuvent être des manifestations précoces d’un déclin cognitif ou d’une démence, et d’autre part puisqu’elles peuvent avoir un effet délétère sur la cognition. Depuis les dernières années, plusieurs chercheurs se sont penchés sur la relation prédictive entre les perturbations du sommeil et le déclin cognitif chez les personnes âgées. Toutefois, les études procurent des résultats mitigés, faisant en sorte qu’aucun consensus n’est aujourd’hui établi quant à cette relation. L’objectif principal de ce mémoire doctoral est donc d’examiner systématiquement la littérature afin d’évaluer si les perturbations subjectives et objectives du sommeil peuvent prédire le déclin cognitif chez les personnes âgées de 50 ans et plus présentant ou non, au départ, un déclin cognitif associé au vieillissement. Les perturbations du sommeil ciblées se rapportent : a) à la durée du sommeil; b) à la qualité du sommeil; c) à l’architecture du sommeil; d) aux rythmes circadiens ; e) à l’insomnie ; et f) aux apnées du sommeil. Les bases de données scientifiques Medline, PsycInfo, Embase, Cochrane Library, Proquest Dissertations &
Theses et Bielefeld Academic Search Engine ont été consultées, pour une période allant
jusqu’en juin 2017. La revue systématique présente une méthodologie de recherche rigoureuse, considérant que 1) elle est réalisée selon la méthodologie du groupe Cochrane; 2) seules les études longitudinales avec des résultats permettant d’évaluer le risque prédictif des perturbations du sommeil concernant un futur déclin cognitif – odds ratio (OR), hazard
ratio (HR) ou relative risk (RR) – ont été sélectionnées ; et que 3) seuls les résultats
provenant des modèles statistiques ajustés pour le plus grand nombre de covariables ont été retenus. Les résultats de la revue systématique indiquent que les durées subjectives
extrêmes du sommeil (courte et longue durée), qu’une faible efficacité du sommeil, que les apnées du sommeil, qu’une modification de l’architecture du sommeil et qu’une altération des rythmes circadiens sont associés à une augmentation du risque de déclin cognitif chez les personnes âgées. Bien que ces résultats ne permettent pas de parler de causalité, mais plutôt d’association, les hypothèses explicatives concernant les liens entre les perturbations du sommeil et le déclin cognitif pointent vers une relation causale bidirectionnelle entre ces deux variables. La reconnaissance des perturbations du sommeil comme marqueur précoce du déclin cognitif pourrait permettre une identification hâtive et peu couteuse des individus à risque d’évoluer vers un trouble cognitif ou une démence. De même, le traitement des perturbations du sommeil apparaît nécessaire dans la prévention du déclin cognitif et dans sa prise en charge une fois le déclin amorcé. Cela revêt une grande importance, sachant qu'une intervention clinique précoce ralentirait la progression du déclin intellectuel et fonctionnel des individus présentant un déficit cognitif.
Table des matières
Résumé ... III Liste des tableaux ... VII Liste des figures ... VIII Liste des abréviations ... IX Remerciements ... XI Avant-propos ... XII
INTRODUCTION ... 1
Contexte démographique ... 1
Déficits cognitifs associés au vieillissement ... 1
Déclin cognitif subjectif ... 3
Trouble cognitif léger ... 5
Démence ... 7
Diagnostic précoce de la démence... 9
Symptômes neuropsychiatriques associés au déclin cognitif pathologique ... 9
Le sommeil ... 10
Le sommeil dans le vieillissement normal ... 12
Liens entre le sommeil et les fonctions cognitives ... 13
Sommeil et mémoire ... 13
Sommeil et attention ... 15
Sommeil et fonctions exécutives ... 15
Le sommeil chez les personnes âgées présentant un déficit cognitif ... 16
Déclin cognitif subjectif ... 17
Trouble cognitif léger ... 18
Démence ... 19
Nature prédictive des perturbations du sommeil pour le déclin cognitif ... 20
Pertinence et objectif du mémoire doctoral ... 21
CHAPITRE 1 – MÉTHODOLOGIE ... 23
Recherche documentaire... 23
Critères d’inclusion et d’exclusion ... 24
Processus de sélection des articles ... 26
Extraction des données ... 27
Analyse des données ... 28
CHAPITRE 2 – RÉSULTATS ... 29
Durée du sommeil ... 29
Association entre une courte durée du sommeil et le déclin cognitif ... 30
Association entre une longue durée du sommeil et le déclin cognitif ... 31
Absence d’association significative entre la durée du sommeil et le déclin cognitif ... 31
Qualité du sommeil ... 32
Efficacité du sommeil ... 32
Éveils après endormissement... 33
Latence à l’endormissement ... 33
Qualité subjective globale du sommeil ... 34
Insomnie ... 34
Altération de l’architecture du sommeil ... 37
Perturbations des rythmes circadiens ... 37
Qualité des études incluses ... 38
CHAPITRE 3 – DISCUSSION ... 58
Sommaire des principaux résultats ... 58
Durée du sommeil ... 58
Qualité du sommeil ... 60
Insomnie ... 61
Apnée du sommeil ... 62
Altération de l’architecture du sommeil ... 63
Perturbations des rythmes circadiens ... 63
Hypothèses expliquant la relation entre les perturbations du sommeil et le déclin cognitif ... 63
Mécanismes sous-tendant la relation bidirectionnelle entre les perturbations du sommeil et le déclin cognitif ... 64
Dérégulation des systèmes de neurotransmission ... 65
Dérégulations hormonales ... 67
Neuroinflammation ... 68
Bêta-amyloïde ... 69
Facteurs confondants ... 70
Traitements cliniques ... 71
Limites des études recensées ... 73
Forces et limites de la présente revue systématique ... 77
CONCLUSION ... 79
Recommandations et pistes de recherches futures ... 79
Références... 82
Annexe A – Stratégie de recherche documentaire ... 95
Liste des tableaux
Tableau 1 – Caractéristiques de la population ... 24
Tableau 2 – Qualité des études incluses ... 41
Tableau 3 – Caractéristiques des études incluses ... 42
Tableau 4 – Résultats des études incluses concernant la durée du sommeil ... 46
Tableau 5 – Résultats des études incluses concernant la qualité du sommeil ... 49
Tableau 6 – Résultats des études incluses concernant l’insomnie ... 51
Tableau 7 – Résultats des études incluses concernant les apnées du sommeil... 54
Tableau 8 – Résultat de l’étude incluse concernant l’altération de l’architecture du sommeil ... 56
Liste des figures
Figure 1 – Continuum de la maladie d’Alzheimer ... 3 Figure 2 – Diagramme de flux ... 27 Figure 3 – Qualité des études incluses ... 40 Figure 4 – Mécanismes potentiels sous-tendant la relation bidirectionnelle entre les
perturbations du sommeil et les troubles cognitifs ... 65 Figure 5 – Régions cérébrales et systèmes de neurotransmission impliqués dans la
Liste des abréviations
βA Bêta-amyloïde
DCS : Déclin cognitif subjectif
EEG : Électroencéphalographie
EMG : Électromyographie
EOG : Électro-oculographie
MA : Maladie d’Alzheimer
PSG : Polysomnographie
SOL : Sommeil à ondes lentes
SP : Sommeil paradoxal
TCL : Trouble cognitif léger
TCLa : Trouble cognitif léger amnésique TCLna : Trouble cognitif léger non amnésique TCSD : Trouble cognitif sans démence
À mon fils, Nathaniel, j’espère t’avoir appris que tout est possible…
Remerciements
Je tiens à remercier Célyne Bastien et Carol Hudon, ma directrice et mon codirecteur de recherche, non seulement pour leur expertise respective, mais également pour m’avoir soutenue malgré ma distance physique durant le doctorat ; j’en suis sincèrement reconnaissante ! Merci également à Charles Morin, membre de mon comité, pour sa précieuse expertise sur le sommeil, qui m’a permis de raffiner ce travail de recherche. Enfin, merci à Roxane Brochu qui a agi à titre d’évaluatrice indépendante dans le processus de collecte des données, contribuant ainsi à une méthodologie de recherche rigoureuse.
Avant-propos
Ce mémoire doctoral a été réalisé conformément aux exigences du programme de doctorat en psychologie (D.Psy) de l’École de psychologie de l’Université Laval, sous la supervision de Célyne Bastien (Ph.D) et de Carol Hudon (Ph.D), professeurs titulaires à l’Université Laval.
L’introduction du mémoire doctoral s’attarde au contexte théorique entourant les perturbations du sommeil et le déclin cognitif chez les personnes âgées, et expose les liens connus entre ces problématiques. L’objectif principal et la pertinence du présent ouvrage y sont également présentés. Par la suite, le chapitre 1 détaille la méthodologie de la revue systématique, le chapitre 2 présente les résultats obtenus, et le chapitre 3 est dédié à l’interprétation et à la discussion des résultats. Enfin, la conclusion aborde de manière plus générale l’apport de ce travail de recherche, en plus d’apporter diverses recommandations et pistes de recherches futures. Sous la supervision de Célyne Bastien et de Carol Hudon, respectivement directrice et codirecteur de recherche, l’auteure du mémoire doctoral, Cristel Charbonneau, a réalisé la sélection des articles, l’extraction des données, l’évaluation des risques de biais ainsi que l’analyse et l’interprétation des résultats. Roxane Brochu, auxiliaire de recherche à l’École de psychologie de l’Université Laval, a également contribué de manière indépendante à la sélection des articles, à l’extraction des données et à l’évaluation des risques de biais.
INTRODUCTION
Contexte démographique
Le vieillissement de la population représente un véritable défi mondial et soulève des enjeux importants sur les plans sociaux et économiques. Au Canada, les personnes âgées constituent le groupe dont la croissance démographique est la plus rapide. Ainsi, en 2036, la population de Canadiens âgés de 65 ans et plus devrait atteindre 10,4 millions d’individus sur une population totale de 43,8 millions, ce qui représente environ le double des aînés recensés en 2016 (Canada, 2016). De ce fait, les systèmes de santé devront faire face à un nombre grandissant de personnes aux prises avec des problèmes de santé multiples et chroniques. À ce sujet, le nombre de personnes atteintes de troubles cognitifs et de démences au Canada devrait considérablement augmenter, passant de 564 000 aujourd’hui à 937 000 en 2031, ce qui représentera près de 10 % de la population âgée (Société Alzheimer du Canada, 2016). Le fardeau économique entraîné par ces maladies est important ; si les coûts totaux du système de soins de santé et de ceux à la charge des aidants se situaient à 10,4 milliards de dollars en 2016, ceux-ci devraient augmenter de 60 %, pour atteindre 16,6 milliards de dollars en 2031 (Société Alzheimer du Canada, 2016). Le besoin d’agir se fait donc pressant. D’ailleurs, l’Organisation mondiale de la santé conseille à tous les pays de percevoir la démence comme une priorité de santé publique et affirme qu’elle est l’un des plus grands défis sociétaux du 21e siècle (Organisation mondiale de la Santé, 2017).
Déficits cognitifs associés au vieillissement
Le vieillissement est accompagné d’un déclin du fonctionnement cognitif. Pour la plupart des gens, cela s’inscrit dans le cours normal du vieillissement et n’entraîne pas de conséquences majeures au niveau fonctionnel. Cependant, pour certains, le déclin cognitif résulte d’un vieillissement cognitif pathologique. Ainsi, les déficits cognitifs associés au vieillissement peuvent représenter des étapes transitoires entre le vieillissement normal et la
démence. Ils se présentent sous différentes formes cliniques, dont le déclin cognitif subjectif (DCS), le trouble cognitif léger (TCL) et le trouble cognitif sans démence (TCSD). Il peut alors s’agir de phases préclinique (ex., DCS) ou prodromique (ex., TCL ou TCSD) de la démence. Au stade préclinique de la maladie d’Alzheimer (MA), les personnes ne présentent pas de symptômes cognitifs objectivement mesurables à partir des tests neuropsychologiques, mais on retrouve des biomarqueurs associés à la maladie. Au stade prodromique, de légers troubles cognitifs sont maintenant objectivables aux épreuves psychométriques, et il est également possible de mesurer des pertes de volume cérébral. Ces caractéristiques ne sont toutefois pas suffisamment sévères pour interférer de manière significative avec le fonctionnement quotidien de la personne.
Bien qu’il soit possible que les troubles cognitifs associés au vieillissement demeurent stables dans le temps ou qu’ils s’améliorent, il est largement reconnu que les personnes âgées aux prises avec un DCS, un TCL ou un TCSD présentent un plus haut risque de développer une démence, particulièrement la maladie d’Alzheimer (Alzheimer's Association, 2017; Cheng, Chen, & Chiu, 2017). D’ailleurs, la MA est perçue par la communauté scientifique comme étant un continuum, comportant des phases préclinique et prodromique (Figure 1). Des études récentes suggèrent que l’évolution de la MA se fait sur une période d’environ 25 ans avant l’apparition de la phase démentielle et permettent d’identifier une trajectoire séquentielle des biomarqueurs de la maladie (Bateman et al., 2012; Jack et al., 2013). L’évolution temporelle des phases de la maladie demeure toutefois difficile à déterminer et les chercheurs ne peuvent pour l’instant statuer un nombre précis d’années marquant l’apparition de celles-ci. Il en est ainsi en raison de la grande hétérogénéité qui existe entre les personnes quant à la rapidité du déclin cognitif et puisque la capacité de détecter l’évolution d’un stade à l’autre est dépendante de la période d’observation ou de prédiction pratiquée dans les études. Des études incluant des périodes d’observations à court et long termes seraient nécessaires afin de mieux définir le continuum de la maladie d’Alzheimer en fonction des années.
Figure 1 – Continuum de la maladie d’Alzheimer. TCL : Trouble cognitif léger. Source : Traduit et adapté de Sperling et al., 2011.
Le déclin cognitif et la démence chez les personnes âgées sont donc des processus lents et progressifs, comportant des phases préclinique et prodromique, pouvant s’étaler sur plusieurs années. Un des défis de la communauté scientifique est de détecter l’apparition de la maladie le plus tôt possible dans le continuum afin d’améliorer l’efficacité des traitements. En effet, dans la MA, la plupart des essais cliniques sur les molécules thérapeutiques potentielles sont réalisés dans une phase de la maladie où il y a déjà des dommages neuronaux et des déficits cognitifs importants, donc à un stade trop avancé (Jessen et al., 2014). Dans cet objectif d’agir le plus tôt possible, la conceptualisation et la détection des stades préclinique et prodromique de la MA sont essentielles (Sperling, Jack, & Aisen, 2011). À cet égard, nous discuterons du DCS, du TCL et de la démence dans les sections suivantes.
Déclin cognitif subjectif
Une des premières manifestations du déclin cognitif pathologique est le DCS (Jessen et al., 2014). Ce trouble est caractérisé par la présence d’une plainte concernant la perception d’un déclin cognitif comparativement au niveau préalable de fonctionnement, ainsi que par la présence d’inquiétudes par rapport à ce déclin (Jessen et al., 2014). Ainsi, le terme « subjectif » réfère à une auto-évaluation de la performance cognitive d’un individu et est indépendant d’un résultat obtenu à un test cognitif réalisé en bonne et due forme. En effet, à
ce stade précoce, la sensibilité des tests neuropsychologiques n’est pas assez élevée pour détecter le déclin cognitif (Molinuevo et al., 2017; Sperling, Aisen, et al., 2011). Dans l’échelle du temps, le DCS précède ainsi les TCL et autres déclins cognitifs plus importants tels que la démence (Sperling, Aisen, et al., 2011). Chez les individus avec un DCS, le risque accru de présenter un déclin cognitif (TCL ou démence) a été démontré dans de nombreuses études longitudinales (Glodzik-Sobanska et al., 2007; Jessen et al., 2010; Reisberg, Shulman, Torossian, Leng, & Zhu, 2010; van Oijen, de Jong, Hofman, Koudstaal, & Breteler, 2007) .
Les recherches démontrent que le DCS apparaîtrait au stade préclinique de la MA et qu’il constituerait un indicateur de cette maladie (Rami et al., 2011; Sperling, Aisen, et al., 2011). En effet, les études longitudinales démontrent que cette auto-évaluation de déclin cognitif, même en absence de déclin cognitif mesuré par des tests objectifs, est prédictive d’un futur déclin cognitif tel que le TCL ou la MA (Dufouil, Fuhrer, & Alperovitch, 2005; Glodzik-Sobanska et al., 2007; Jessen et al., 2010; van Oijen et al., 2007). De plus, le DCS est associé à une prévalence accrue de biomarqueurs de la MA (Rami et al., 2011; Visser et al., 2009). Néanmoins, les études concernant le DCS sont souvent peu concluantes dû à une absence de terminologie et de concept communs. Cette lacune a récemment encouragé Molinuevo et ses collègues (2017) à opérationnaliser les critères du DCS, qui se sont révélés être les suivants : a) l’auto-perception d’un déclin persistant au niveau des capacités cognitives comparativement à un état antérieur normal, étant non lié à un événement aigu ; b) une performance normale aux tests cognitifs standardisés, qui sont utilisés pour classifier le TCL ; et c) ne peut s'expliquer par une maladie psychologique ou neurologique (sauf la MA), un trouble médical, un médicament ou une consommation de substances.
Par ailleurs, plusieurs facteurs sont importants dans l’évaluation du DCS et dans l’établissement de son caractère potentiellement prédictif quant aux déficits cognitifs plus sévères tels que le TCL et la MA. Dans cette optique d’identifier les individus particulièrement susceptibles d’évoluer vers les phases prodromique et démentielle, le groupe de travail Subjective Cognitive Decline Initiative (SCD-I) propose le terme DCS-plus. Ce dernier réfère aux individus présentant les caractéristiques suivantes : a) un déclin
subjectif de la mémoire ; b) l’apparition du DCS au cours des cinq dernières années ; c) un âge d’apparition du DCS supérieur à soixante ans ; d) la confirmation de la perception d’un déclin cognitif par un informateur ; e) la présence du génotype APOE ε4 ; et f) la présence de biomarqueurs de la MA (Jessen et al., 2014). Les individus répondant à ces critères du DCS-plus présentent un risque significativement plus élevé de développer un TCL dans les treize mois suivants (18,9 %, HR ajusté = 4,2 %) comparativement aux individus avec un DSC seulement (5,6 %) (Fernandez-Blazquez, Avila-Villanueva, Maestu, & Medina, 2016).
En somme, le DCS demeure un champ de recherche en évolution, et représente un intérêt certain compte tenu de son apparition très tôt dans le continuum du déclin cognitif, faisant de lui un élément prédictif de choix dans le cadre d’une approche préventive et thérapeutique.
Trouble cognitif léger
Le concept du TCL a reçu beaucoup d’attention de la part de la communauté scientifique au cours des dernières années et est en constante évolution. Pour définir ce trouble, les critères de la clinique Mayo ont été largement utilisés dans le milieu scientifique (Petersen, 2004b; Petersen et al., 1999). Ainsi, afin d’identifier un TCL chez une personne, les critères suivants doivent être rencontrés : a) présence d’une plainte cognitive subjective de la part du patient, étant préférablement corroborée par un proche; b) une objectivation du trouble cognitif (≥ -1,5 écart-type) sur la base de tests neuropsychologiques normalisés pour l’âge et le niveau de scolarité; c) une préservation du fonctionnement cognitif général; d) une préservation relative de l’autonomie fonctionnelle ; et e) une absence de démence (Petersen, 2004b). De plus, l’individu ne doit généralement pas présenter de conditions médicales comorbides telles une maladie cardiovasculaire, un diabète non contrôlé ou un trouble de l’humeur. Par ailleurs, afin de mieux identifier les personnes pour qui ce trouble marque une transition vers la démence, des sous-types de TCL sont définis. Tout d’abord, le TCL amnésique (TCLa) distingue les personnes atteintes d’un trouble de la mémoire et le TCL non amnésique (TCLna) les personnes qui en sont exemptes. Deux autres catégories
s’appliquent également à ces derniers sous-types : le domaine unique, pour lequel le trouble cognitif n’affecte qu’une seule fonction cognitive et le domaine multiple, pour lequel plusieurs fonctions cognitives sont affectées (Petersen, 2004b; Winblad et al., 2004). Ces sous-types sont particulièrement pertinents, car ils informent sur la probabilité accrue des individus d’évoluer vers une démence. En effet, une atteinte de plusieurs fonctions cognitives (domaine multiple) prédispose à un plus haut risque de progression vers la MA par rapport au domaine unique (Ahmed, Mitchell, Arnold, Nestor, & Hodges, 2008). Il est également reconnu que les individus avec un TCLa sont 10 fois plus susceptibles de développer la MA que les sujets âgés en bonne santé (Gauthier et al., 2006; Petersen et al., 2001). Selon une méta-analyse, le taux annuel de progression du TCLa vers la MA est éloquent, celui-ci se situant à 12% (Mitchell & Shiri-Feshki, 2009). En ce sens, il est aujourd’hui largement reconnu que le TCLa représente souvent une phase prodromique de la MA (Albert et al., 2011; Gauthier et al., 2006).
Devant la nécessité de mieux définir la phase prodromique de la MA, de nouveaux critères diagnostiques du TCL ont plus récemment été proposés (Albert et al., 2011). Ces critères, qui sont semblables à ceux de Petersen (2004), marquent une distinction entre la pratique clinique et la recherche. Concernant la clinique, les critères de base suivants doivent être rencontrés: (a) présence d’une plainte cognitive rapportée par le patient, un proche ou un clinicien; (b) déficits objectivés (< -1 écart-type comparativement à un standard normatif) d’une ou plusieurs fonctions cognitives, incluant typiquement la mémoire; (c) préservation de l’indépendance fonctionnelle; et (d) absence de démence. En ce qui a trait à la recherche, outre ces derniers critères, une recommandation est ajoutée concernant le besoin d'investiguer la présence de marqueurs biologiques compatibles avec la MA et de documenter l'évolution longitudinale du fonctionnement cognitif pour accroitre la sensibilité et la spécificité du diagnostic de prodrome de la MA (Albert et al., 2011). Ainsi, selon ces nouveaux travaux, le terme TCL dû à la maladie d’Alzheimer est aujourd’hui utilisé en recherche lorsqu’une personne rencontre les critères cliniques du TCL et qu’elle présente un marqueur biologique compatible avec la MA, par exemple une atrophie hippocampique, une accumulation β-amyloïde ou la présence de l'ApoE-ε4. En contexte
clinique ou devant l’absence d’un marqueur biologique, la présence d’un déficit de la mémoire est requise afin d’identifier un TCL potentiellement prodromique à la MA.
Par ailleurs, pour décrire les perturbations cognitives des personnes âgées qui ne correspondent pas à une démence, le concept du trouble cognitif sans démence (TCSD) est aussi utilisé. Il est à noter que le TCL est inclus dans le TCSD, mais que des différences existent entre ces deux conditions. En effet, contrairement au TCL, les critères du TCSD ne requièrent pas que le fonctionnement cognitif global soit préservé ni qu’il y ait présence d’une plainte subjective. De plus, le TCSD n’exclut pas les conditions médicales ou troubles mentaux comorbides tels que le diabète et les troubles de l’humeur. Ainsi, le concept du TCSD se prête beaucoup mieux aux études populationnelles que le TCL (Petersen, 2004a). En effet, les critères moins rigides et moins nombreux du TCSD permettent un recrutement moins fastidieux des participants, ce qui est considérable dans le contexte d’une étude populationnelle comportant un nombre élevé d’individus. Pour identifier une personne présentant un TCDS, le critère typiquement utilisé est une performance cognitive se situant à au moins un écart-type sous la moyenne, considérant l’âge et le niveau de scolarité (Monastero, Palmer, Qiu, Winblad, & Fratiglioni, 2007; Palmer, Wang, Backman, Winblad, & Fratiglioni, 2002). Quant au pronostic, les personnes avec un TCSD ont trois fois plus de risque de développer la maladie d’Alzheimer que les individus en bonne santé (Monastero et al., 2007).
Démence
La démence est un terme général pour désigner différentes pathologies dont la voie d’expression commune est la présence de troubles cognitifs. Elle suit habituellement une évolution chronique pour laquelle il n’existe pas de traitement curatif. Selon le DSM-5, le diagnostic de trouble neurocognitif majeur (démence) nécessite la présence d’un déclin cognitif significatif par rapport au niveau de performance antérieur, cela dans un domaine cognitif ou plus. Bien que la mémoire et les capacités d’apprentissage soient communément atteintes, cela ne représente pas une condition au diagnostic. Les déficits peuvent également se retrouver au niveau des autres fonctions cognitives, soit les fonctions exécutives,
l’attention, le langage, les praxies, les gnosies ou la cognition sociale. De plus, les déficits cognitifs objectivés doivent interférer de manière significative avec l’indépendance fonctionnelle de l’individu dans ses activités quotidiennes, c’est-à-dire au minimum, un besoin d'aide pour les activités instrumentales complexes de la vie quotidienne telles que le paiement des factures ou la gestion des médicaments. Lorsque ces critères sont satisfaits, un diagnostic différentiel doit être posé entre différents types de trouble neurocognitif majeur, particulièrement entre une MA, une démence vasculaire ou mixte, une démence à corps de Lewy, une démence sous-corticale ou une démence fronto-temporale. Dans ce mémoire doctoral, l’accent sera mis sur la MA étant donné que la majorité des études évaluant les perturbations du sommeil dans le déclin cognitif se rapportent à cette démence et à ses phases préclinique ou prodromique.
La MA est la plus fréquente des démences, étant à l’origine de 60 % à 70 % des cas (Organisation mondiale de la Santé, 2017). L’âge représente son principal facteur de risque, se traduisant par une incidence qui double tous les cinq ans à partir de 65 ans (Helmer, Pasquier, & Dartigues, 2006; Olin et al., 2002). Ainsi, la prévalence de la MA est de 5% chez les 65 ans et plus, 25% chez les 80 ans et de plus et 50% chez les 95 ans et plus (Helmer et al., 2006). La présence de facteurs de risque cardiovasculaire, d’histoire familiale de démence et de l’allèle ε4 sur la protéine ApoE font également partie des facteurs de risque reliés au développement de cette maladie (Alzheimer's Association, 2017; Crous-Bou, Minguillon, Gramunt, & Molinuevo, 2017). Au plan clinique, la MA a un début insidieux et une évolution progressive et chronique. Les critères diagnostiques incluent une altération de la mémoire épisodique1 ainsi qu’un déficit cognitif dans au moins une de ces sphères : a) habiletés de raisonnement, de jugement et de réalisation de tâches complexes; b) habiletés visuo-spatiales; 3) fonctions langagières; c) changements au niveau de la personnalité ou du comportement (McKhann et al., 2011). Ces atteintes doivent représenter un déclin par rapport au niveau de fonctionnement antérieur et engendrer une altération significative du fonctionnement quotidien. Bien que le diagnostic clinique repose souvent sur l’identification de ces critères, le diagnostic définitif de la MA ne peut néanmoins se faire qu’en présence des deux biomarqueurs principaux de la maladie, à
1
savoir les plaques séniles (dépôts extracellulaires du peptide bêta-amyloïde) et les enchevêtrements neurofibrillaires (agrégats intracellulaires de protéine tau hyper-phosphorylée).
Diagnostic précoce de la démence
Afin d’identifier de manière précoce les individus présentant un déficit cognitif pouvant évoluer vers la MA ou d’autres formes de démence, plusieurs chercheurs travaillent à une meilleure caractérisation des symptômes présents lors des phases préclinique et prodromique, à savoir le DCS, le DCS plus, le TCL et le TCSD. À ce propos, les études sont surtout axées sur les atteintes cognitives telles que les difficultés langagières, mnésiques et exécutives. Les chercheurs se sont toutefois moins attardés à la caractérisation des symptômes neuropsychiatriques présents dans les troubles cognitifs associés au vieillissement. Or, comme il le sera présenté dans la prochaine section, ces symptômes présentent une importante prévalence chez les individus ayant un risque élevé d’évoluer vers la MA.
Symptômes neuropsychiatriques associés au déclin cognitif pathologique
Les déficits cognitifs sont souvent accompagnés de symptômes neuropsychiatriques tels que l’anxiété, l’apathie, la dépression et les perturbations du sommeil. Ce type de symptômes apparaît tôt dans le continuum du déclin cognitif, dès la phase du déclin cognitif subjectif, alors que les personnes présentant ce trouble souffrent davantage de dépression et d’anxiété que la population âgée normale (Donovan et al., 2014; Lautenschlager, Flicker, Vasikaran, Leedman, & Almeida, 2005; Reisberg & Gauthier, 2008). Ensuite, selon les études, il est rapporté qu’entre 35 % et 85 % des individus avec un TCL manifestent au moins un symptôme d’ordre neuropsychiatrique (Gallagher, Fischer, & Iaboni, 2017). Enfin, ces symptômes affecteront presque tous les individus atteints de démence au cours de leur maladie, avec une prévalence aussi élevée que 97 % (Steinberg et al., 2008). Ces proportions sont nettement plus élevées que ce que l’on retrouve dans le vieillissement normal, alors qu’environ 25% des sujets âgés sans troubles cognitifs
présenteraient au moins un symptôme neuropsychiatrique (Brodaty et al., 2012). Devant leur prévalence élevée dans la MA ainsi que dans sa phase prodromique, certains auteurs croient d’ailleurs qu’il serait de mise d’ajouter les symptômes neuropsychiatriques tels que la dépression, l’anxiété et les perturbations du sommeil dans les critères diagnostiques de la MA (Jeste, Meeks, Kim & Zubenko, 2006).
Les études menées sur les symptômes neuropsychiatriques présents dans les phases préclinique et prodromique de la MA portent le plus souvent sur les symptômes dépressifs, apathiques et anxieux. Ainsi, les perturbations du sommeil présentes lors de ces phases sont moins bien documentées, bien qu’elles constituent un symptôme très fréquent. En effet, les perturbations du sommeil représentent l’un des quatre symptômes neuropsychiatriques les plus répandus chez les personnes atteintes d’un TCL (Beaulieu-Bonneau & Hudon, 2009). Cette problématique est particulièrement importante à considérer du fait que les perturbations du sommeil peuvent être des manifestations précoces d’un déclin cognitif ou d’une démence (Spira, Chen-Edinboro, Wu, & Yaffe, 2014; Wennberg, Wu, Rosenberg, & Spira, 2017). Dans cette optique, les prochaines sections porteront sur les perturbations du sommeil dans les déficits cognitifs associés au vieillissement. Toutefois, avant d’élaborer davantage sur cette problématique, il importe tout d’abord de définir les principaux concepts relatifs au sommeil et de décrire les modifications que ce dernier subit lors du vieillissement normal.
Le sommeil
Le sommeil est un état physiologique périodique de l'organisme pendant lequel la vigilance et la réactivité aux stimulations sont amoindries. Il peut se diviser en deux phases principales, soit le sommeil à ondes lentes (SOL) et le sommeil paradoxal (SP), qui alternent de manière cyclique au cours de la nuit. Selon les normes de l’American Academy
of Sleep Medicine (AASM; 2007), le SOL comprend trois stades : l'endormissement, le
sommeil léger et le sommeil profond. Ces stades sont respectivement appelés les stades 1, 2 et 3. Enfin, le sommeil paradoxal est le cycle de sommeil typiquement associé aux rêves. Il est caractérisé par une activité électrique du cerveau semblable à celle de l’éveil, et par la
présence de mouvements rapides des yeux, d’où le terme anglais Rapid Eye Movement
Sleep (sommeil REM).
Pour évaluer le sommeil des individus, des mesures subjectives et/ou objectives peuvent être utilisées. Les mesures subjectives prennent le plus souvent la forme de questionnaires évaluant la qualité du sommeil, alors que les mesures objectives les plus utilisées sont la polysomnographie (PSG) et l’actigraphie. Tout d’abord, la PSG représente l’étalon de référence quant à l’évaluation du sommeil. Elle regroupe l’enregistrement de plusieurs variables physiologiques, soit l’activité électrique du cerveau (EEG), des globes oculaires (EOG) ainsi que des muscles de la jambe et du menton (EMG). Ces mesures, captées à l’aide d’électrodes, permettent de distinguer les différents stades de sommeil traversés par le dormeur au cours d’une nuit. Elles permettent aussi de déterminer la latence d’endormissement (durée entre le coucher et l’endormissement), la durée totale du sommeil, le nombre d’éveils et le temps passé éveillé pendant la nuit, l’efficacité du sommeil (pourcentage du temps endormi sur le temps passé au lit), le délai de transition entre chaque stade de sommeil, le temps passé dans chacun d’eux, ainsi que le pourcentage de la nuit leur correspondant. De plus, la PSG peut comporter un enregistrement respiratoire en cours de sommeil effectué à l’aide de l’oxymétrie et d’un capteur de flux aérien, permettant de déceler les apnées du sommeil. Ensuite, l’actigraphie, qui fait référence à l’utilisation d’un actigraphe, est une autre méthode d’évaluation fiable et valide du sommeil, permettant de mesurer les cycles activités-repos chez un individu (Ancoli-Israel et al., 2003). L’actimètre est un petit appareil portable, semblable à une montre-bracelet, qui est porté au poignet non dominant. Sur une longue période, il enregistre les mouvements ainsi que l’exposition à la lumière, permettant ainsi d’évaluer le cycle activité-repos du sujet. Ainsi, il permet d’évaluer le temps passé au lit, le temps total de sommeil, la latence au sommeil, l’efficacité du sommeil, le nombre d’éveils après endormissement ainsi que leur durée totale. Si cette méthode est moins précise que la PSG et qu’elle ne permet pas d’évaluer l’architecture du sommeil, elle a toutefois le mérite d’être une méthode moins intrusive et beaucoup plus accessible. Ainsi, elle est plus facile d’utilisation, surtout auprès des personnes aux prises avec un trouble cognitif, qui ne tolèrent parfois pas les procédures et le matériel de la PSG.
Le sommeil dans le vieillissement normal
Le sommeil n’échappe pas au cours du vieillissement. Avec l’avancement en âge chronologique et avec les changements cérébraux qui en découlent, celui-ci subit en effet plusieurs modifications (Brown, Basheer, McKenna, Strecker, & McCarley, 2012; Buchmann et al., 2011). À l’aide de la PSG, les études démontrent clairement que le vieillissement normal est accompagné de changements dans la qualité, la quantité et l’architecture du sommeil (Crowley, 2011; Espiritu, 2008). Ainsi, de l’enfance au troisième âge, la façon dont le sommeil est initié et maintenu, le pourcentage de temps passé dans chaque stade de sommeil, ainsi que l’efficacité globale du sommeil changent. Au niveau de l’architecture du sommeil, les modifications les plus importantes liées à l’âge se rapportent au SOL. Principalement, les chercheurs observent une diminution du temps passé en sommeil lent profond (stade 3) au profit des stades 1 et 2 (Ohayon, Carskadon, Guilleminault, & Vitiello, 2004; Van Cauter, Leproult, & Plat, 2000). Une méta-analyse de 65 études conclut que le SOL décline à un rythme de 2 % par décennie de la vie adulte, atteignant un plateau vers l’âge de 60 ans (Ohayon et al., 2004). Quant aux stades 1 et 2, ils subiraient une augmentation de 5 % entre 20 et 70 ans. Bien que les causes de la diminution du SOL ne soient pas clairement établies, elles pourraient entre autres être expliquées par le déclin de la sécrétion d’hormones de croissance, qui sont principalement générées lors de ce stade (Landolt & Borbely, 2001). De plus, l’altération du SOL chez les personnes âgées pourrait être causée par la perte de tissu cérébral liée au vieillissement, en particulier dans les régions frontales, ainsi que par des modifications dans le processus de régulation thalamo-cortical (Crowley, 2011).
Le sommeil paradoxal est aussi affecté par le vieillissement normal, mais de manière moins importante que le SOL. Si chez les jeunes sujets le sommeil paradoxal apparaît principalement lors de la deuxième moitié de la nuit, ce stade tend à apparaître plus tôt avec l’avancement en âge (Ohayon et al., 2004; Redline et al., 2004). Ainsi, vers l’âge de 60-65 ans, le sommeil paradoxal survient de 50 à 60 minutes après l’endormissement, tandis que la latence d’apparition de ce stade est d’environ 90 minutes chez le jeune adulte (Reynolds et al., 1993). De plus, la durée des périodes de sommeil paradoxal des personnes âgées
demeure constante au cours de la nuit, alors qu’elle augmente de manière graduelle au fil de la nuit chez le jeune adulte en bonne santé (Hornung, Danker-Hopfe, & Heuser, 2005). Conséquemment, le sommeil paradoxal subit une diminution d’environ 0,6 % par décennie de la vie adulte (Ohayon et al., 2004).
Enfin, la qualité du sommeil décline de manière importante lors du vieillissement. Les études dénotent un sommeil plus fragmenté avec l’âge, dû à une augmentation du nombre et de la durée des éveils après endormissement (Ohayon et al., 2004). L’efficacité du sommeil (ratio du temps endormi sur le temps passé au lit) d’une personne âgée diminue donc de façon importante, devenant inférieure à 80 %. Cette fragilisation pourrait laisser croire à une perte d’efficacité des mécanismes de protection du sommeil, pouvant par exemple être entraînée par une altération des fuseaux de sommeil lors du vieillissement (Petit, Gagnon, Fantini, Ferini-Strambi, & Montplaisir, 2004)
Liens entre le sommeil et les fonctions cognitives
Le rôle du sommeil dans le fonctionnement cognitif passionne les chercheurs depuis très longtemps. Bien que son apport ne soit pas totalement compris et élucidé, les études scientifiques des dernières décennies ont généré beaucoup d’hypothèses et proposé certaines explications à ce sujet.
Sommeil et mémoire
Il se dégage un consensus à l’effet que la consolidation de la mémoire épisodique soit un processus actif se déroulant principalement, mais pas exclusivement, durant le sommeil lent profond. Cette relation a entre autres été mise en lumière par des études en imagerie cérébrale (Peigneux et al., 2004; Rasch, Buchel, Gais, & Born, 2007). De plus, Buzsaki (1996) a proposé un modèle de consolidation des souvenirs en mémoire épisodique appelé le « dialogue hippocampo-néocortical ». Selon ce modèle, les traces mnésiques récemment acquises sont réactivées au cours du sommeil lent profond au sein du lobe temporal interne, et sont transférées progressivement vers les aires néocorticales, qui sont le site de stockage
à long terme des souvenirs épisodiques. D’après des études utilisant la technique de stimulation électrique transcranienne ou l’imagerie par résonance magnétique fonctionnelle, ce transfert s’opèrerait notamment grâce aux ondes lentes (Born, Rasch, & Gais, 2006; Diekelmann & Born, 2010; Gais et al., 2007; Marshall, Helgadottir, Molle, & Born, 2006; Sterpenich et al., 2007).
Par ailleurs, le sommeil paradoxal interviendrait également dans le processus de transfert en mémoire épisodique, mais au niveau d’aspects différents. D’une part, ce stade de sommeil serait impliqué dans la consolidation des éléments à valence émotionnelle (Wagner, Gais, & Born, 2001). D’autre part, il serait aussi impliqué dans la consolidation des aspects spatiaux des souvenirs, de même que dans leur richesse phénoménologique (Rauchs, Harand, Bertran, Desgranges, & Eustache, 2010). De plus, le sommeil paradoxal aurait un rôle particulièrement important en ce qui a trait à la mémoire procédurale et aux nouveaux apprentissages. En effet, l’activation de l’hippocampe ainsi que l’activation cholinergique durant ce stade de sommeil favoriserait la consolidation des nouvelles connaissances et de nouveaux savoir-faire (Siegel, 2001).
Il a été vu que le sommeil lent profond est très perturbé au cours du vieillissement, et que ce sommeil favorise la consolidation des informations en mémoire épisodique. Il a aussi été vu que la mémoire épisodique était un système mnésique altéré avec l’âge. Il est donc possible de se demander s’il existe un lien direct entre ces deux altérations. Un facteur encourageant l’hypothèse d’un tel lien est que le cortex préfrontal ventromédian joue un rôle important dans la consolidation de la mémoire lors du sommeil lent profond (Kalpouzos et al., 2009). Or, le cortex préfrontal est la région la plus affectée par les effets de l’âge, tant d’un point de vue structurel que fonctionnel (Kalpouzos et al., 2009). Un second facteur renforçant cette hypothèse est que le vieillissement entraîne des modifications dans l’activité de l’axe hypothalamo-hypophyso-surrénalien, ce qui fait augmenter les niveaux de cortisol. Or, une telle augmentation est reconnue pour interférer avec le processus de consolidation de la mémoire au cours du sommeil (Buckley & Schatzberg, 2005). Bien que ces hypothèses soient intéressantes, les chercheurs ont toutefois peu étudié le lien entre le sommeil lent profond et la mémoire épisodique chez une
population âgée. Une des quelques études sur ce sujet a été menée par Backhaus et al. (2007). Ces derniers ont évalué la consolidation d’informations en mémoire épisodique au cours du sommeil lent profond, chez des jeunes adultes et chez des adultes dans la cinquantaine. Les résultats démontrent l’existence de troubles de la consolidation de la mémoire épisodique lors de la diminution du sommeil lent profond, chez le groupe de personnes âgées seulement. De plus, dans cette étude, la quantité de sommeil lent profond était positivement corrélée aux scores mnésiques obtenus. Par ailleurs, au niveau du sommeil paradoxal, l’augmentation de la quantité de ce stade de sommeil chez les personnes âgées favoriserait également la consolidation de la mémoire épisodique, cela étant surtout observé par des tâches d’apprentissage de mots (Schredl, Weber, Leins, & Heuser, 2001). En somme, il existerait un lien entre le sommeil et la mémoire dans le vieillissement normal. Cela sera abordé un peu plus loin dans ce mémoire doctoral.
Sommeil et attention
Le SP et le SOL influencent différents aspects de l’attention (Matchock & Mordkoff, 2013). Une étude de privation de sommeil a démontré qu’une privation sélective du SOL entraîne une augmentation du temps de réaction lors de la détection d’un stimulus chez les participants (Ferrara, De Gennaro, & Bertini, 1999). Les résultats de Matchock et Mordkoff (2013) vont dans ce même sens, alors qu’une période élevée de temps passé en SOL est associée à un temps de réaction plus lent dans des tâches cognitives. L’étude de ces derniers auteurs indique également un rôle du sommeil paradoxal dans l’attention. Les résultats démontrent que plus la durée du sommeil paradoxal est longue, moins l’attention sélective des sujets est bonne, car ces derniers font plus de fausses reconnaissances lors des tâches d’attention.
Sommeil et fonctions exécutives
Afin d’étudier le rôle du sommeil dans les fonctions exécutives, plusieurs techniques peuvent être utilisées. Les principales sont la privation totale ou partielle de sommeil ainsi que la fragmentation du sommeil. Harrison et ses collègues (2000) avancent l’hypothèse
que la privation totale de sommeil provoque une perturbation du cortex préfrontal, entraînant un déficit des fonctions exécutives. Selon leur étude, une privation de sommeil de 36 heures entraîne une réduction de la performance dans les tâches nécessitant les fonctions exécutives. De plus, des auteurs soulignent les effets similaires de la privation de sommeil et du vieillissement normal sur les fonctions exécutives, en raison des perturbations semblables subites au cortex préfrontal (Durmer & Dinges, 2005; Harrison et al., 2000; Harrison, Jones, & Waterhouse, 2007; Muzur, Pace-Schott, & Hobson, 2002). Toutefois, une méta-analyse effectuée par Pilcher et Hutcuff (1996) révèle que la privation partielle de sommeil, ainsi que la fragmentation de sommeil ont des répercussions davantage négatives sur la performance cognitive que la privation totale de sommeil. Il semblerait donc que la qualité du sommeil, mesurée par sa continuité, soit plus importante que la quantité de sommeil pour le bon fonctionnement et le maintien des fonctions exécutives.
Le sommeil chez les personnes âgées présentant un déficit cognitif
Les sections précédentes ont présenté une relation complexe entre le sommeil, le fonctionnement cognitif et le vieillissement normal. Dans le même ordre d’idées, des chercheurs ont investigué les perturbations du sommeil présentes dans les différents déficits cognitifs associés au vieillissement. Ces dernières seront présentées dans les prochaines sections.
Afin de bien exposer la problématique, il importe préalablement d’apporter une distinction entre les troubles et les difficultés du sommeil. Tout d’abord, les troubles du sommeil sont des conditions inscrites dans la Classification internationale des maladies (CIM). Ils se rapportent entre autres à l’insomnie, aux apnées du sommeil et aux troubles du rythme circadien. Quant aux difficultés de sommeil, elles concernent la diminution de l’efficacité du sommeil, la fragmentation du sommeil (nombre et durée des éveils après endormissement) ainsi que l’altération de l’architecture du sommeil. Dans ce projet, à la fois les troubles et les difficultés de sommeil seront pris en compte afin de prédire le risque
d’un futur déclin cognitif. Lorsque les troubles et les difficultés de sommeil seront abordés de manière conjointe, ils seront qualifiés de perturbations du sommeil.
Déclin cognitif subjectif
Étant donné que le DCS est un concept relativement nouveau dans la communauté scientifique, la majorité des études en sont encore à la caractérisation de ce trouble. Ainsi, bien qu’il existe un intérêt scientifique certain, peu de données sont actuellement disponibles concernant la prévalence ou la description des perturbations du sommeil dans le DCS. Kim et ses collègues (2016) ont exploré la relation entre l’insomnie et le dysfonctionnement cognitif, incluant le DCS. Les auteurs évaluent à 23 % la prévalence de ce trouble du sommeil chez les patients présentant un DCS, mentionnant qu’ils représentent une population significativement plus à risque de souffrir d’insomnie que les patients ne présentant pas de DCS. De plus, ils soulèvent l’existence d’une corrélation entre ledit trouble du sommeil et le dysfonctionnement cognitif, celle-ci étant modulée par la dépression. En effet, cette corrélation entre l’insomnie et la cognition demeurait significative lors de l’ajustement pour les facteurs démographiques, mais était non significative lorsque la dépression était considérée. Les résultats suggèrent donc que la dépression pourrait jouer un rôle important dans la relation entre l’insomnie et la perception de troubles cognitifs, comme c’est le cas dans le DCS. En ce qui concerne la caractérisation des perturbations du sommeil, Lauriola et al., (2017) ont démontré, de manière objective, que les sujets présentant un DCS ont une diminution de l’efficacité de sommeil et une augmentation des éveils après endormissement comparativement au groupe contrôle. En contrepartie, ils ne démontrent pas de différences significatives en ce qui concerne la durée totale objective du sommeil et du SOL. De plus, aucune différence significative n’est observée pour les paramètres subjectifs du sommeil.
Par ailleurs, certaines études se sont penchées sur les perturbations du sommeil des personnes âgées rapportant une plainte subjective de leur cognition, ce qui se rapproche du concept du DCS. Dans une étude de cohorte, Tardy, Gonthier, Barthelemy, Roche et Crawford-Achour (2015) ont démontré l’existence d’un lien significatif entre les plaintes
subjectives de mémoire et les difficultés de sommeil chez des personnes âgées en bonne santé. Plus précisément, les résultats démontrent que la plainte cognitive est corrélée de manière positive avec le nombre de réveils nocturnes et de manière négative avec la qualité sommeil. Ces associations sont indépendantes de la dépression, de l'anxiété, d'un bas niveau socioculturel ou de la prise de psychotropes. En renforcement des ces résultats, Kang et ses collègues (2015) ont eux aussi démontré que les plaintes subjectives de mémoire sont associées à une mauvaise qualité de sommeil chez une population âgée sans dépression ni diagnostic de déficit cognitif ou de démence.
Trouble cognitif léger
La prévalence des perturbations du sommeil chez les personnes présentant un TCL se situe entre 18 et 46 %, ce qui est significativement plus élevé que celle observée dans la population normale, se situant pour sa part entre 10 % et 23 % (da Silva, 2015). Des chercheurs ont récemment recensé de manière systématique les modifications objectives du sommeil présentes chez les personnes avec un TCL. Leurs résultats indiquent que celles-ci ont une latence à l’endormissement significativement plus élevée, une efficacité du sommeil significativement plus faible et une durée totale du sommeil significativement diminuée comparativement aux personnes âgées sans TCL (Hu et al., 2017). En ce qui concerne l’architecture du sommeil, la revue ne démontre toutefois pas de changement significatif au niveau du pourcentage du sommeil passé en SP et en SOL. Ces derniers résultats confrontent ceux d’études antérieures, qui avaient obtenu des résultats significatifs au niveau de ces variables. En effet, les résultats de Westerberg et ses collègues (2012) indiquent que les personnes avec un TCLa passent moins de temps en SOL et ont une quantité moindre de fuseaux de sommeil que les sujets sains, pouvant signaler un affaiblissement des mécanismes de protection du sommeil. Par ailleurs, il existerait une association transversale entre la qualité du sommeil et la cognition chez les personnes présentant un TCL. En effet, chez les personnes avec un TCLa, un plus grand nombre d’éveils après endormissement est associé à une plus faible mémoire non verbale et une plus longue durée des éveils après endormissement est associée avec de moindres performances aux tests d’attention et de fonctions exécutives (Naismith et al., 2010).
Démence
Il est largement reconnu que les personnes atteintes de démence sont davantage aux prises avec des perturbations du sommeil que les personnes âgées saines. De manière plus précise, les études épidémiologiques situent entre 25% et 80 % la prévalence des perturbations du sommeil chez ces personnes, selon le type de démence (Roth, 2012). Chez les individus atteints de MA, cette prévalence se positionne à environ 45 % (McCurry, Reynolds, Ancoli-Israel, Teri, & Vitiello, 2000; Moran et al., 2005). La nature des perturbations du sommeil serait également différente selon chaque forme de démence, étant donné les différentes régions du cerveau atteintes (Boeve, Silber, Ferman, Lucas, & Parisi, 2001; Grace, Walker, & McKeith, 2000; Harper et al., 2001). Toutefois, de manière globale, les personnes atteintes de démence présentent une diminution de la durée totale de sommeil (Ohayon & Vecchierini, 2005; Tworoger, Lee, Schernhammer, & Grodstein, 2006), une faible efficacité de sommeil (Blackwell et al., 2006) et plus d’éveils après endormissement (Tractenberg, Singer, & Kaye, 2005). De plus, des études réalisées à l’aide de l’actigraphie révèlent de sévères perturbations du cycle activité-repos chez les personnes atteintes de la MA (Hatfield, Herbert, van Someren, Hodges, & Hastings, 2004; Most, Aboudan, Scheltens, & Van Someren, 2012) et d’autres types de démences (Anderson & Bradley, 2013). En ce qui concerne la MA, il surviendrait aussi une altération de l’architecture du sommeil qui représenterait une amplification des modifications observées lors du vieillissement normal, excepté pour le sommeil paradoxal, pour lequel des changements spécifiques sont observés (Peter-Derex, Yammine, Bastuji, & Croisile, 2015). Ainsi, les études polysomnographiques démontrent une importante diminution du SOL, ainsi qu’une augmentation du stade 1 de sommeil chez les personnes atteintes de la MA (Loewenstein et al., 1982; Petit et al., 2004; Prinz et al., 1982). Concernant le sommeil paradoxal, l’altération représente une diminution notable de la durée de ces périodes de sommeil (Petit et al., 2004). Enfin, les personnes atteintes de démence souffrent davantage d’apnée du sommeil que la population âgée saine (Bombois, Derambure, Pasquier, & Monaca, 2010). Ce trouble, qui représente un arrêt ou une diminution de la respiration pendant le sommeil, est reconnu pour altérer à la fois l’architecture du sommeil (Cooke et al., 2006) et la cognition (Sforza & Roche, 2012). Ainsi, si la présence de perturbations du sommeil dans
le déclin cognitif précoce est un domaine qui a produit des résultats mitigés, leur existence est toutefois clairement établie en ce qui concerne les démences.
Nature prédictive des perturbations du sommeil pour le déclin cognitif
Une étroite relation existe entre le sommeil et le fonctionnement cognitif. De plus, de nombreuses associations entre les perturbations du sommeil et le déclin cognitif ont été observées à ce jour. Devant ces faits, il est possible de se demander si les difficultés de sommeil qui surviennent dans le vieillissement normal et pathologique pourraient être prédictives d’un déclin cognitif chez les personnes âgées. Les éléments connus à ce jour concernant cette interrogation sont présentés ci-après.
De récentes études tendent en effet à démontrer qu’il existe une relation prédictive entre un sommeil de mauvaise qualité et le déclin cognitif dans le vieillissement (Spira et al., 2014; Yaffe, Falvey, & Hoang, 2014). Différentes études utilisant des mesures subjectives de sommeil ont démontré que les personnes rapportant une diminution de leur qualité de sommeil avaient un risque plus élevé de déclin cognitif (Jelicic et al., 2002), de TCL (Elwood et al., 2011; Potvin et al., 2012) ou de démences (Sterniczuk, Theou, Rusak, & Rockwood, 2013). Cependant, d’autres études du même type n’établissent pas ce lien (Jaussent et al., 2012; Tworoger et al., 2006). En effet, dans une étude longitudinale s’étalant sur une période de 8 ans, Jaussent et ses collègues (2012) n’ont pu déceler un caractère prédictif de la qualité du sommeil et de l’insomnie par rapport au déclin cognitif. Dans le même ordre d’idées, Tworoger et ses collègues (2006) n’ont pu établir de lien entre les troubles respiratoires en cours de sommeil, les difficultés de sommeil et les fonctions cognitives dans une cohorte de 1844 femmes âgées entre 70 et 81 ans, sur une période de deux ans. Des études utilisant des mesures objectives du sommeil, permettant de mieux décortiquer ses composantes, ont aussi été réalisées sur le sujet. Ces dernières tendent également à démontrer un lien important entre les difficultés du sommeil et le déclin cognitif. Ainsi, il a récemment été démontré qu’une augmentation de la fragmentation du sommeil est associée à une augmentation du risque de déclin cognitif et de la MA (Lim, Kowgier, Yu, Buchman, & Bennett, 2013). Dans une intéressante étude longitudinale
utilisant à la fois des données subjectives et objectives, les auteurs ont pu démontrer une association entre certains paramètres de sommeil, tels qu’une diminution de l’efficacité de sommeil, un nombre et une durée élevés d’éveils après endormissement, ainsi qu’une faible qualité subjective de sommeil, à un déclin cognitif ultérieur (Blackwell, Yaffe, Laffan, Ancoli-Israel, Redline, Ensrud, Song, Stone, et al., 2014).
Enfin, la durée du sommeil a fait l’objet de plusieurs recherches en ce qui concerne la relation avec le déclin cognitif. Alors que certaines études proposent que celle-ci n’est pas liée au déclin cognitif (Blackwell, Yaffe, Laffan, Ancoli-Israel, Redline, Ensrud, Song, & Stone, 2014; Tworoger et al., 2006), d’autres concluent plutôt qu’une courte (Niu et al., 2016; Xu et al., 2014) ou longue (Benito-Leon, Bermejo-Pareja, Vega, & Louis, 2009; Devore et al., 2014) durée de sommeil sont associées à ce risque. Ainsi, malgré les nombreuses publications, les résultats apparaissent mitigés. Devant les contradictions existantes, Kim et ses collègues (2016) ont réalisé une méta-analyse ayant pour but d’investiguer l’association entre la longue durée de sommeil et le déclin cognitif. Leurs résultats indiquent une association positive entre ces deux variables. Il faut toutefois souligner que cette méta-analyse inclut certaines études ayant un devis de recherche transversal et que ce type de devis ne permet pas d’évaluer la nature prédictive de la durée du sommeil au regard d’un futur déclin cognitif. Seules les études avec devis longitudinaux permettent d’évaluer cette relation. De plus, cette méta-analyse est limitée à la longue durée du sommeil, ce qui ne fournit pas d’information sur la relation entre la courte durée du sommeil et le déclin cognitif. L’association entre la durée du sommeil et le risque de déclin cognitif dans le temps demeure donc un sujet d’intérêt méritant d’être approfondi avec davantage de rigueur méthodologique.
Pertinence et objectif du mémoire doctoral
À ce jour, plusieurs études ont été réalisées à propos de la relation prédictive entre les perturbations du sommeil et le déclin cognitif. Il s’agit d’un sujet en effervescence qui reçoit beaucoup d’attention de la part de la communauté scientifique depuis quelques années. Bien que de plus en plus de preuves pointent vers l’existence d’un lien prédictif
entre les perturbations du sommeil et le déclin cognitif, certaines études procurent toutefois des résultats mitigés. De plus, bien que certaines revues systématiques visant à évaluer le lien prédictif entre les perturbations du sommeil et le déclin cognitif existent, la plupart de celles-ci présentent des limites méthodologiques importantes, faisant en sorte qu’elles statuent davantage sur un lien transversal entre les variables, plutôt que longitudinal. Ainsi, aucun consensus clair n’est donc aujourd’hui établi quant au caractère prédictif des perturbations du sommeil pour le déclin cognitif et la démence. Également, aucune revue systématique n’a à ce jour évalué de manière globale les perturbations du sommeil fréquemment observées lors du vieillissement normal, afin de déterminer lesquelles représentent de bons prédicteurs du déclin cognitif chez les personnes âgées, et à l’inverse, lesquelles ne le sont pas. Une telle revue systématique permettrait d’identifier de manière plus précise les personnes âgées à risque d’évoluer vers un trouble cognitif ou une démence. Cela se révèle particulièrement pertinent, sachant que de plus en plus de preuves indiquent qu'une intervention clinique précoce pourrait ralentir la progression du déclin intellectuel et fonctionnel des individus aux prises avec des déficits cognitifs (Sperling, Jack, et al., 2011). Ainsi, l’objectif de ce mémoire doctoral est d’examiner systématiquement la littérature afin d’évaluer si les perturbations du sommeil – et lesquelles – peuvent prédire le déclin cognitif chez les personnes âgées. Les caractéristiques du sommeil ont été sélectionnées en fonction des changements observés au niveau du sommeil lors du vieillissement normal, de leur prévalence élevée chez les personnes âgées exemptes de démence, et de leur lien établi avec la cognition. Ainsi, les perturbations du sommeil ciblées se rapportent : a) à la durée du sommeil; b) à la qualité du sommeil; c) à l’architecture du sommeil; d) à l’insomnie; e) aux rythmes circadiens ; et f) aux apnées du sommeil. Afin d’inclure les individus en phase préclinique ou prodromique de la maladie d’Alzheimer, la présente revue systématique a ciblé les sujets âgés de 50 ans et plus étant cognitivement normaux ou présentant un déficit cognitif lié au vieillissement (excluant les troubles neurocognitifs majeurs).
CHAPITRE 1 – MÉTHODOLOGIE
Une revue systématique de la littérature représente une démarche scientifique rigoureuse impliquant une recherche exhaustive des études empiriques sur un sujet donné (Green, 2005). Cette démarche, transparente et reproductible, vise à identifier et à sélectionner des études pertinentes afin d’en faire une analyse critique et de répondre à une question de recherche clairement définie. La revue systématique incluse dans le présent mémoire doctoral a été réalisée selon la méthodologie du groupe Cochrane. Cette dernière peut être consultée dans Cochrane Handbook for Systematic Reviews of Intervention (Higgins & Green, 2011) pour une présentation détaillée. Les sous-sections suivantes décrivent la méthode utilisée afin de repérer et de colliger les données scientifiques permettant de réaliser la revue systématique et de répondre à l’objectif de recherche.
Recherche documentaire
Une stratégie de recherche documentaire a été réalisée afin de repérer les articles scientifiques primaires portant sur la prédiction du déclin cognitif à l’aide de mesures subjectives et/ou objectives du sommeil. Les caractéristiques établies aux fins de sélection des études selon les critères de la population, de l’exposition, du comparateur, des résultats et du type d’étude – stratégie de recherche P.I.C.O.S de l’acronyme anglais – sont présentées au Tableau 1. De plus, une présentation intégrale des mots-clés, sélectionnés en fonction des critères P.I.C.O.S et adaptés à chacun des moteurs de recherche, est fournie à l’Annexe A. La stratégie de recherche scientifique a été effectuée par l’auteure de ce mémoire doctoral, et validée par un spécialiste en recherche documentaire.
Tout d’abord, les bases de données scientifiques Medline, PsycInfo, Embase et Cochrane
Library ont été sondées à l’aide des mots-clés prédéterminés et de booléens afin d’identifier
les articles primaires pertinents. La recherche a ciblé uniquement les articles rédigés en anglais ou en français, et publiés jusqu’en juin 2017 inclusivement. Ensuite, afin de repérer la littérature grise (thèses & mémoires), les bases de données Proquest Dissertations &
articles scientifiques et des documents retenus ont été parcourues afin de repérer les articles pertinents qui n’auraient pas été identifiés par les moyens de recherche précédemment cités. L’ensemble des références provenant de ces stratégies de recherche de recherche a été importé dans le logiciel EndNote X7. De cette manière, 1137 articles scientifiques ont été identifiés et 875 ont été retenus suite à l’élimination des doublons (263).
Tableau 1 – Caractéristiques de la population
Critères d’inclusion et d’exclusion
La recherche documentaire a ciblé les individus âgés de 50 ans et plus présentant des perturbations du sommeil et étant dans l’une de ces catégories : sans déficits cognitifs ou présentant un DCS, un TCSD ou un TCL. Les perturbations du sommeil ayant été prises en compte se rapportent à la durée du sommeil, à la qualité du sommeil (évaluation de la qualité, latence à l’endormissement, efficacité du sommeil, nombre et durée des éveils après endormissement), aux composantes de l’insomnie et aux apnées du sommeil. Les études devaient présenter des données empiriques sur le sommeil, obtenues à l’aide d’au
Population
Sujets âgés de 50 ans et plus, avec perturbation du sommeil : - Cognitivement normaux ou;
- Avec DCS, TCL ou TCSD
Exposition
- Mesures objectives du sommeil : Polysomnographie,
électroencéphalographie, actigraphie, évaluation respiratoire en cours de sommeil.
- Mesures subjectives du sommeil : Questionnaires.
Comparateur
Sujets âgés de 50 ans et plus, sans perturbation du sommeil : - Cognitivement normaux ou;
- Avec DCS, TCL ou TCSD
Résultats Évolution de la cognition ou du déclin cognitif.
Études Études prospectives, rétrospectives, longitudinales, prédictives, de
