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Reference
Syndrome d'apnée du sommeil: cognition, locomotion et effets du traitement par pression positive continue
MAGGINI, Valentina
Abstract
Cette étude s'intéresse à la quantification de diverses dimensions du fonctionnement exécutif et attentionnel et des paramètres temporels de la marche chez des sujets souffrant d'un Syndrome d'Apnée du Sommeil. Les fonctionnements exécutif et attentionnel sont évalués au moyen d'une batterie neuropsychologique et d'un paradigme de double tâche (marche seule et marche avec réalisation simultanée d'une tâche cognitive). Le fonctionnement locomoteur est évalué à l'aide d'un système à capteurs (SMTEC FootSwitch®). Deux hypothèses sont vérifiées. La première, testée sur 12 sujets (âge moyen 51.5), énonce que l'exécution d'une double tâche a des effets sur les tâches cognitives et sur les paramètres temporels de la marche. Ces effets seraient entrainés par un déficit au niveau du fonctionnement cognitif (attentionnel et exécutif). La deuxième hypothèse, testée sur 7 sujets (âge moyen 52.4), postule qu'après 6 semaines de traitement en ventilation par pression positive continue, les sujets présentent une amélioration des performances cognitives (attentionnelles et exécutives) et motrices [...]
MAGGINI, Valentina. Syndrome d'apnée du sommeil: cognition, locomotion et effets du traitement par pression positive continue. Master : Univ. Genève, 2010
Available at:
http://archive-ouverte.unige.ch/unige:13081
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SYNDROME D ’ APNEE DU SOMMEIL :
COGNITION
,
LOCOMOTION ET EFFETS DU TRAITEMENT PAR PRESSION POSITIVE CONTINUEMémoire de Master en psychologie cognitive Présenté par Valentina Maggini
Mémoire dirigé par
M. Professeur Claude-Alain Hauert Jury
Claude-Alain Hauert Gilles Allali
Roland Maurer Genève, septembre 2010
Cette recherche se fait en collaboration avec plusieurs services des Hôpitaux Universitaires de Genève.
Dr. Gilles Allali, HUG, Neurologie, Département NEUCLI (responsable de l’étude) Dr. Frédéric Assal, HUG, Neurologie, Département NEUCLI
Dr. Stephen Perrig, HUG, Laboratoire du Sommeil, Service de Neuropsychiatrie Dr. Adler Dan, HUG, Laboratoire du Sommeil, Service de Pneumologie
Dr. Vincente Ibanez, Laboratoire du Sommeil, Service de Neuropsychiatrie
Mme Martine Fournier, étudiante en maîtrise de psychologie, FPSE, Université de Genève.
Aspects éthiques
Cette étude a reçu l’accord du comité d’éthique du département de Neurosciences Cliniques de l’Hôpital Cantonal de Genève.
Remerciements
En premier lieu, je remercie mon directeur de recherche, Claude-Alain Hauert, pour sa disponibilité, ses conseils et son soutien tout au long de ce travail de recherche.
Je tiens à remercier vivement Gilles Allali, pour ses précieux conseils, sa disponibilité, ses encouragements, pour m’avoir donné l’opportunité d’entreprendre un projet de recherche si intéressant et avoir accepté d’être un membre du jury.
Je remercie aussi Roland Maurer d’avoir accepté d’évaluer ce travail comme troisième membre du jury.
Un grand merci à Martine Fournier pour sa collaboration, ses conseils et son soutien.
Enfin, je remercie tous les autres collaborateurs de l’étude, en particulier Frédéric Assal pour son aide et ses conseils, Stephen Perrig et Adler Dan pour les recrutements et l’ intérêt porté à ce travail.
1. Résumé 1
2. Introduction 2
3. Etat de la question 3
3.1 Le Syndrome d’Apnée du Sommeil 3
3.1.1 Physiopathologie 4
3.1.2 Facteurs de risque 4
3.1.3 Conséquences médicales et psychologiques 5
3.2 Evaluation du Syndrome d’Apnée du Sommeil 5
3.2.1 Signes cliniques 5
3.2.2 Critères diagnostiques 6
3.2.3 Examen polysomnographique 6
3.3 Syndrome d’Apnée du sommeil et troubles cognitifs 7
3.3.1 Les déficits attentionnels 7
3.3.2 Les déficits des fonctions exécutives 8
3.3.3 Les déficits mnésiques et du fonctionnement psychomoteur 9
3.3.4 Origine des troubles cognitifs 10
3.4 Traitements du Syndrome d’Apnée du Sommeil 10
3.4.1 Effet du traitement PPC sur les troubles cognitifs 11
3.5 La marche 12
3.6 Marche et double tâche 13
3.6.1 Explications théoriques des interférences créées par une double tâche 13
3.6.2 Évidences empiriques des effets d’une double tâche 13
4. Objectifs de la recherche 17
5. Hypothèses 18
6. Méthodologie 18
6.1 Population 18
6.2 Procédure 19
6.3 Matériel et conditions du test de marche 20
6.3.1 Analyse de la marche 20
6.3.2 Test de marche 20
6.3.3 Evaluation des fonctions cognitives 22
6.4 Analyses statistiques 25
6.4.1 Définitions 25
6.4.2 Outils statistiques 25
7. Résultats 26
7.1 Statistiques descriptives 26
7.1.1 Données d’intérêt pour la vérification de la 1ère hypothèse (avant PPC) 26
7.1.2 Données d’intérêt pour la vérification de la 2ème hypothèse (pré-post PPC) 28
7.2 Statistiques inférentielles 30
7.2.1 Paramètres temporels de la marche avant PPC 30
7.2.2 Performances aux tâches cognitives avant PPC 31
7.2.3 Comparaisons avant-après PPC des épreuves neuropsychologiques 32
7.2.4 Comparaisons avant-après PPC des variables du test de marche 33
9. Conclusions 41
10. Bibliographie 42
11. Annexes 49
Figure 1: Paramètres temporels de la marche. (Beauchet & Berrut, 2006)...12
Figure 2: Pourcentage des sujets déficitaires par rapport aux normes (N=12)....27
Figure 3: Pourcentage des sujets déficitaires par rapport aux normes, avant et après PPC (N=7)...29
Figure 4: M et SD du temps du pas (sec.) avant PPC (N=12)....30
Figure 5: M et SD de la vitesse de marche (m/s) avant PPC (N=12)...30
Figure 6: M et SD des erreurs en double tâche avant PPC (N=12)...31
Figure 7: M et SD des items corrects en double tâche avant PPC (N=12)...31
Figure 8: M et SD des items corrects en simple tâche avant PPC (N=12)....31
Figure 9: M et SD de la vitesse de marche simple (m/s), avant et après PPC (N=7)....33
Index des tableaux
Tableau I: Caractéristiques des échantillons (M ± SD).___________________________________________________________ 26
Tableau II: Différences significatives des tests neuropsychologiques avant et après PPC (M ± SD). (N=7).____ 32
Tableau III: M ± SD des paramètres de marche sous condition de marche simple et double tâche (N=12)._____ 55
Tableau IV: M ± SD des performances aux tâches cognitives sous condition de simple et double tâche(N=12).55
Tableau V: M ± SD et Δ des paramètres de marche sous condition de simple et double tâche (N=7).___________ 55
Tableau VI: N° des sujets qui améliorent ou péjorent aux paramètres de la marche (N=7).______________________ 55
Tableau VII: M ± SD et Δ des performances aux tâches cognitives en simple et double tâche (N=7).__________ 56
Tableau VIII: N° des sujets qui améliorent ou péjorent aux tâches cognitives en simple et double tâche (N=7).56
Tableau IX: AHI Avant et après PPC (M ± SD)___________________________________________________________________ 56
Tableau X: M, SD, Δ et n° des sujets qui améliorent ou péjorent aux épreuves neuropsychologiques (N=7).___ 57
Tableau XI: Diff. significatives (p<.05) pour les paramètres de marche en simple et double tâche avant PPC (N=12)______________________________________________________________________________________________________________ 58
Tableau XII: Diff. significatives (p<.05) pour les tâches cognitives en simple et double tâche avant PPC (N=12) ______________________________________________________________________________________________________________________ 58
Tableau XIII: Diff. significatives (p<.05) avant-après PPC pour les paramètres de la marche (N=7) ___________ 59
Tableau XIV: Comparaisons pour les tâches cognitives en simple et double tâche avant-après PPC (N=7)_____ 59
Tableau XV: Comparaison avant-après PPC des performances aux tests neuropsychologiques (N=7)__________ 60
Index des abréviations
SAS: Syndrome d’Apnée du Sommeil
AHI: Index d’Apnées et d’Hypopnées par heure de sommeil FE: Fonctions Exécutives
CV: Coefficient de Variation MS: Marche Simple
FC: Comptage à l’endroit (Forward Counting) BC: Compatge à l’envers (Backward Counting) FV: Fluence Verbale
1. Résumé
Cette étude s’intéresse à la quantification de diverses dimensions du fonctionnement exécutif et attentionnel et des paramètres temporels de la marche chez des sujets souffrant d’un Syndrome d’Apnée du Sommeil. Les fonctionnements exécutif et attentionnel sont évalués au moyen d’une batterie neuropsychologique et d’un paradigme de double tâche (marche seule et marche avec réalisation simultanée d’une tâche cognitive). Le fonctionnement locomoteur est évalué à l’aide d’un système à capteurs (SMTEC FootSwitch®).
Deux hypothèses sont vérifiées. La première, testée sur 12 sujets (âge moyen 51.5), énonce que l’exécution d’une double tâche a des effets sur les tâches cognitives et sur les paramètres temporels de la marche. Ces effets seraient entrainés par un déficit au niveau du fonctionnement cognitif (attentionnel et exécutif).
La deuxième hypothèse, testée sur 7 sujets (âge moyen 52.4), postule qu’après 6 semaines de traitement en ventilation par pression positive continue, les sujets présentent une amélioration des performances cognitives (attentionnelles et exécutives) et motrices en condition de double tâche.
Les résultats confirment partiellement les deux hypothèses. Pour ce qui concerne la première hypothèse, on trouve un effet de la double tâche sur la vitesse de marche. De plus, on remarque, chez quelque sujet, des déficits visuo-constructifs, psychomoteurs et dans les temps d’exécution de certaines épreuves. Quant à la deuxième hypothèse, après 6 semaines de traitement on observe des améliorations dans les tests évaluant ces composantes cognitives.
2. Introduction
Le sommeil est un besoin physiologique fondamental qui occupe le tiers de l’existence de l’être humain. Il est indispensable à la récupération des forces physiques et psychiques et il est essentiel à une bonne qualité de vie.
Les personnes qui souffrent d’un syndrome d’apnée du sommeil ne profitent pas d’un sommeil réparateur de bonne qualité, du fait des réveils fréquents induits par leur pathologie (diminution du sommeil profond et paradoxal); il en suit un accès de somnolence diurne. Les apnées, en outre, sont responsables d’un manque d’apport approprié en oxygène aux tissus.
Les troubles du syndrome d’apnée du sommeil retentissent sur la vie diurne ; ils peuvent invalider la qualité de vie physique, psychique et sociale des personnes qui en souffrent, au point où qu’au cours des dernières années, cette pathologie a été classée comme problème de santé publique (Phillipson, 1993). D’ici l’importance de mieux comprendre ses causes, ses mécanismes et ses conséquences invalidantes.
La première partie théorique de ce travail, présente une synthèse de l’état actuel des connaissances scientifiques sur le syndrome et s’intéresse à la question de la nature et des effets des principaux troubles cognitifs induits par cette pathologie.
Bien qu’il ait été démontré que les sujets avec un syndrome d’apnée du sommeil souffrent de certains déficits cognitifs (notamment attentionnels et exécutifs), aucune étude ne s’est consacrée, à ce jour, à examiner les relations existantes entre cette pathologie et les paramètres de la motricité. L’intérêt de ce travail de recherche et son originalité dans le domaine du syndrome d’apnée du sommeil réside sur la mise en évidence des relations étroites existantes entre l’état cognitif et la motricité de ces patients.
Le premier objectif fixé est de mesurer, de façon innovante (paradigme de marche en double tâche), les répercussions cérébrales du syndrome en explorant l’influence d’une double tâche sur une tâche cognitive et sur les paramètres temporels de la marche. On estime que les effets de la double tâche sont d’autant plus grands que le degré des déficits cognitifs (évalués à l’aide d’une batterie neuropsychologique) est prononcé.
Le succès d’un traitement par appareillage de ventilation en pression continue positive (PPC) a été associé à sa capacité d’éliminer la plupart des désordres psychophysiques et d’améliorer certaines fonctions cognitives chez les apnéiques.
A partir de ces connaissances, on définit le deuxième objectif en deux parties: vérifier (à l’aide de la même batterie neuropsychologique) l’amélioration des performances cognitives
(attentionnelles et exécutives) à la suite d’une période de traitement PPC et observer si cet effet est généralisable à une activité de marche en condition de double tâche.
À nos connaissances, avec cette étude on examine pour la première fois l’impact d’un appareillage de ventilation en pression continue sur les paramètres temporels de la marche chez des sujets avec un syndrome d’apnée du sommeil. Cette recherche pourrait même fournir des indications supplémentaires relatives aux effets de l’appareillage sur le fonctionnement cognitif.
3. Etat de la question
3.1 Le Syndrome d’Apnée du Sommeil
Le Syndrome d’Apnée du Sommeil (SAS) est une entité pathologique du sommeil qui se caractérise par la survenue d’épisodes d’obstruction des voies aériennes supérieures.
L’obstruction, qui survient lors de l’inspiration, peut être partielle (hypopnée) ou complète (apnée).
L’American Academy of Sleep Medicine Task Force (1999) définit une hypopnée par la présence d’une de ces trois caractéristiques : une diminution de la ventilation d’au moins 50%
et d’une durée de 10 secondes minimum, une réduction modérée de la ventilation (>50%) avec une désaturation en oxygène (>3%) ou une réduction modérée de la ventilation (>50%) avec une évidente activité électroencéphalographique.
Une apnée est une interruption du débit aérien nasobuccal durant au moins 10 secondes (American Academy of Sleep Medicine Task Force, 1999). Les apnées sont considérées comme « obstructives » lorsqu’elles se manifestent par un arrêt du flux aérien avec conservation des mouvements thoraco-abdominaux. On parle d’apnées « centrales » lorsqu’elles sont liées à un arrêt des mouvements ventilatoires (arrêt du flux d’air nasal ou buccal ainsi que des mouvements thoraciques et abdominaux) ou « mixtes » si elles débutent comme apnées centrales et se terminent comme apnées obstructives (Benoit, 1984). Le Syndrome d’Apnées Obstructives du Sommeil (SAOS) est considéré le plus fréquent (Bashir et al.,1982).
Ces évènements s’accompagnent par une désaturation en oxygène, qui conduit à un plus grand effort respiratoire. Le plus souvent, ce phénomène se termine par un micro-éveil du sujet (quelques secondes). L’éveil permet une augmentation du tonus des muscles du
pharynx, la réouverture des voies aériennes supérieures et la reprise ventilatoire (Caples et al., 2005).
Le SAS est une pathologie fréquente, mais souvent sous-estimée, qui peut survenir à tout âge.
Sa prévalence a été estimée à environ 2% à 4% des femmes et des hommes adultes d’âge moyen (Young et al., 1993; Ferini-Strambi et al., 2004 ; Beebe et al., 2003). Selon la Ligue Pulmonaire Suisse1, 150000 personnes en Suisse souffrent d’un SAS.
L’affection a une forte prédominance masculine (de l’ordre de 90%) et sa prévalence
augmente avec l’âge : elle est 2-3 fois plus haute chez les sujets de 65 ans en comparaison aux personnes de 30-64 ans (Young et al., 2004).
3.1.1 Physiopathologie
La caractéristique physiopathologique principale du SAS est l’effondrement du tonus (c’est-à- dire la stabilité des parois musculaires) des voies aériennes supérieures, pendant le sommeil, (Önal et al., 1982 cités in Basner, 2007).
Les voies aériennes supérieures contribuent à la résistance à l’écoulement de l’air : le nez, le pharynx, le larynx et la trachée extra-thoracique sont les différents sites résistifs. Des
anomalies de la structure respiratoire (amygdales et/ou uvula engrossies) et une fonction respiratoire anormale (comme une réduction de l’activité des muscles dilatateurs du pharynx) peuvent contribuer à aggraver le problème (Basner, 2007).
Chez certains sujets, lorsque la résistance atteint une certaine valeur, les parois pharyngées peuvent entrer en vibration. Cette vibration est responsable du ronflement (Weitzenblum &
Racineux, 2004).
3.1.2 Facteurs de risque
L’obésité androïde est un facteur établi de risque majeur de survenue de cette affection (Young et al., 2004). Une des raisons est la graisse accumulée au niveau du cou, qui peut rendre la zone de passage de l’air au niveau du pharynx plus étroite.
Des anormalités anatomiques peuvent aussi amener à développer un SAS: le dimorphisme de taille et/ou de position mandibulaire ou maxillaire, les cavités nasales étroites et
l’hypertrophie des amygdales (Young et al., 2004). Ces facteurs réduisent le calibre des voies respiratoires supérieures et affaiblissent le flux aérien. Les amygdales élargies et les
adénoïdes développées pendant l’enfance peuvent causer des anomalies dans la partie basse de la mâchoire et prédisposer au SAS (Riley et al., 2000). Enfin, la prise d’alcool, le
tabagisme et la ménopause sont aussi considérés des facteurs de risque possibles, mais peu d’études ont été menées pour confirmer la sévérité de ces facteurs pour un SAS (Young et al., 2004).
1 (Magazine Vivo2 focus 2010/1 F de la Ligue Pulmonaire Suisse)
3.1.3 Conséquences médicales et psychologiques
Au niveau médical, le SAS a été associé à un risque accru des problèmes vasculaires comme l’hypertension, les accidents vasculaires cardiaques ou cérébraux. A l’origine de ces
conséquences, il y auraient une anoxie, une hypercapnie, une augmentation de l’effort
respiratoire et les micro-éveils en fin d’apnée. (Guilleminault & Robinson, 1997 cités in Aloia et al., 2004)
Les principaux effets symptomatiques diurnes sont une hypersomnolence et des troubles de l’humeur (dépression, apathie, anxiété, irritabilité).
La dépression est fréquente chez les patients présentant un SAS (Akashiba et al., 2002, Baran
& Richert, 2003 cités in El-Ad et al., 2005). Ce trouble peut expliquer le degré de somnolence diurne, mais il peut aussi être une conséquence indirecte et dépendre d’autres facteurs comme le poids du corps et l’hypertension (Bardwell, Moore et al., 2003 cités in El-Ad et al., 2005) . Tous ces effets peuvent entraîner des problèmes sociaux et de qualité de vie très importants.
Par exemple, la somnolence, renforcée par une faible vigilance ou par un endormissement, peut être responsable d’accidents ou d’erreurs au travail (Barbé et al., 1998 ; Aldrich, 1989).
Findley et al. (1989) ont montré que les apnéiques ont un risque d’accident sur la voie
publique cinq fois plus important que celui de la population générale. Enfin, Yang et al.(2000) relatent un impact négatif du SAS sur la qualité de vie, particulièrement dans les domaines de la condition physique et de la vitalité.
3.2 Evaluation du Syndrome d’Apnée du Sommeil 3.2.1 Signes cliniques
Le ronflement constitue le signe clinique principal (Bashir et al.,1982), mais il est très fréquent dans la population générale. Sa prévalence augmente avec l’âge, de 11%-35% chez un groupe d’hommes et femmes d’âge de 30-39 ans, à 41%-49% chez un groupe de 60-70 ans (Duran et al., 2001). De ce fait, on devrait analyser soigneusement ce symptôme pour
confirmer sa pathogénie.
Le deuxième signe d’alerte est une somnolence diurne excessive (Ramar & Guilleminault, 2006). La somnolence représente un état physiologique intermédiaire entre la veille et le sommeil, induit par les troubles quantitatifs du sommeil (privation, ronflement pathologique, apnées, hypopnés). Elle se caractérise par une difficulté à maintenir un état de vigilance optimale pour la réalisation d’une tâche. La somnolence saisit le patient à des moments inappropriés de la journée. On parle de « somnolence passive » quand le sujet s’endort dès qu’il n’y a plus d’activité (par exemple devant la télé ou sur des moyens de transports
publiques) ou de « somnolence active » (stade le plus sévère), quand le sujet s’endort en conduisant, en parlant ou en mangeant. L’ « Epworth Sleepiness Scale » (Johns, 1991) est une échelle souvent utilisée pour l’évaluation de la somnolence (Annexe1).
D’autres signes cliniques importants pour le diagnostic du SAS sont les réveils brusques et multiples avec sensation d’asphyxie, les sueurs, la constatation par le conjoint d’arrêts
respiratoires et de mouvements nocturnes, les réveils matinaux difficiles, la polyurie nocturne, les céphalées et la sécheresse buccale au réveil, les troubles sexuels (impuissance, baisse de la libido). Pendant la journée la plainte peut porter sur une sensation de sommeil non réparateur, l’irritabilité, les difficultés de concentration et les pertes de mémoire.
3.2.2 Critères diagnostiques
Pour cibler l’évaluation du SAS, l’American Academy of Sleep Medicine (1999) a listé une série de critères diagnostiques.Outre le symptôme C, le patient doit présenter le A ou le B.
A. Une excessive somnolence diurne, pas explicable par d’autres facteurs B. Deux ou plus des symptômes suivants, pas explicables par d’autres facteurs:
- sensation d’étouffement et respiration haletante pendant le sommeil - éveils fréquents pendant le sommeil
- sommeil non restaurateur - somnolence diurne - difficulté de concentration
C. Démonstration avec le monitorage nocturne de 5 ou plus événements d’obstruction du flux aérien pour heure de sommeil
3.2.3 Examen polysomnographique
Le diagnostic du SAS nécessite aussi l’évaluation de plusieurs heures de sommeil. Cette évaluation s’effectue généralement à l’hôpital, dans un laboratoire du sommeil où le patient passe la nuit.
Le « gold standard » diagnostique est l’examen polysomnographique (Annexe 2). Il s’agit d’un examen coûteux mais, pour le moment, il est l’examen de choix pour l’évaluation de l’ensemble des maladies respiratoires du sommeil (Caples et al., 2005).
Une étude polysomnographique inclut spécifiquement le monitorage des variables neurologiques (électroencéphalogramme, électroculogramme, électromyogramme) et cardiorespiratoires (flux nasobuccal, saturation transcutanée, mouvements thoraciques et abdominaux, ronflement, électrocardiogramme et parfois la pression oesopharingienne). Cet enregistrement peut mettre en évidence les apnées, en préciser le type et objectiver les modifications du sommeil qui les accompagnent.
Un SAS se caractérise par le nombre d’évènements respiratoires par heure de sommeil, qu’on appelle l’index d’apnées-hypopnées (AHI).
On parle de SAS léger si AHI<15, modéré si AHI entre15-30 et sévère quand AHI>30. Les mesures de la saturation de l’oxygène donnent une indication de la sévérité de l’hypoxémie pendant les désordres respiratoires.
3.3 Syndrome d’Apnée du sommeil et troubles cognitifs
De nombreuses études ont été menées afin de mieux cerner les implications des
apnées/hypopnés sur le fonctionnement cognitif. La littérature récente s’accorde sur le fait que les fonctions les plus touchées sont l’attention/vigilance et les fonctions exécutives. La mémoire et le fonctionnement psychomoteur peuvent aussi résulter déficitaires, mais les données sont plus variables. Ces résultats ont été confirmés par les méta-analyses de Aloia et al. (2004) et de Beebe et al. (2003).
Néanmoins, il convient de rester prudents quant à la valeur de ces résultats : certaines études mettent en évidence des déficits alors que d’autres ne les observent pas. Du coup, il faut souligner l’importance, pour l’interprétation des résultats, des caractéristiques
idiosyncrasiques des sujets, de l’homogénéité de l’échantillon, de la sévérité du SAS et des différentes méthodes et instruments d’évaluation des troubles (validité, fiabilité, sensibilité).
3.3.1 Les déficits attentionnels
L’attention est un concept abstrait de la cognition qui recouvre diverses fonctions, étudiées de manière relativement indépendante. Le modèle de Posner (1975) décrit les quatre
composantes : l’attention sélective (la capacité à se focaliser sur une cible en inhibant les distracteurs), l’attention soutenue ou vigilance (la capacité à maintenir l’attention dans le temps), l’attention divisée (permet la gestion de plusieurs tâches) et l’alerte (la capacité à réagir à un stimulus).
Mazza et al. (2005) examinent différents processus attentionnels chez des sujets avec un diagnostic de SAS modéré ou sévère (âge moyen 48 ans), pas soumis à un traitement. Ils trouvent des difficultés de vigilance dans des situations monotones ou peu motivantes, et aussi, des difficultés de maintient de l’attention dans des situations stimulantes (durant le Continuous Performance Test et le Driving Simulator Test, qui évaluent l’attention sélective, soutenue et divisée).
Verstraeten et al. (2004) ont aussi observé des déficits attentionnels chez des sujets avec un SAS modéré ou sévère (âge moyen 49 ans), pas soumis à traitement. Ces déficits se traduisent par des ralentissement du traitement de l’information (mesurés avec un test similaire au Code de la WAIS-III) et une diminution du stockage en mémoire à court terme et en mémoire de travail (mesurée avec un test d’empan des chiffres). Selon ces auteurs, les déficits de stockage
peuvent renvoyer à des troubles attentionnels parce que l’attention doit être maintenue tout au long des processus de manipulation et de maintien de l’information.
D’autres auteurs ont mis en évidence des déficits d’attention chez des adultes d’âge moyen, classifiés apnéiques. Ces troubles ont été relevés en utilisant du matériel différent : Barbé et al. (1998) avec le Psychomotor Vigilance Test (test pour le temps de réaction) ; Redline et al.
(1997) avec le Continuous Performance Test (évaluant la vigilance) ; Findley et al. (1986) avec le TMT B (qui évalue l’attention/concentration) ; Greenberg et al. (1987) avec un test de barrage de lettres (« Letter cancellation »).
3.3.2 Les déficits des fonctions exécutives
Malgré l’intérêt et la littérature croissante pendant ces dernières décennies sur les fonctions exécutives (FE), il demeure encore difficile de définir et spécifier le concept qui recouvre beaucoup de processus et qui a été utilisé de différentes façons. Sur le plan théorique, une des conceptions dominantes des FE est celle défendue par Norman et Shallice (1981, 1986). Selon ces auteurs, un grand nombre d’activités de la vie quotidienne sont réalisées sans attention particulière, de manière automatique. Les FE correspondraient à un ensemble de processus cognitifs de haut niveau qui se trouvent activés lorsqu’on doit se dégager de ses
habitudes/automatismes pour produire des comportements nouveaux et adaptés. Dans ces situations, un haut niveau de contrôle attentionnel s’avère nécessaire. Ces fonctions incluent des mécanismes tels que l’attention, l’inhibition de réponses dominantes, l’initiation de comportements nouveaux, la planification de l’action, la flexibilité cognitive, le jugement, la prise de décision, le contrôle des effets d’une action, le changement de stratégie, la
formulation d’un but et l’anticipation (Meulemans in Pradat-Diehl et al.,2006). Les FE sont principalement associées au fonctionnement des lobes frontaux, mais certaines structures corticales y font également partie.
Saunamäki et al. (2007), dans une metanalyse de 12 études sur des sujets avec un SAS âgés de 40 à 65 ans, trouvent que les difficultés, les plus fréquemment constatées, concernent la flexibilité mentale, la mémoire de travail et la planification.
Les FE jouent aussi un rôle dans les habilités visuo-constructives. Ferrini-Strambi et al.
(2003), Saunamäki et al. (2009) et Rouleau et al. (2002), constatent des déficits des habilités visuo-contructives chez des apnéiques, évalués avec la copie de la Figure Complexe de Rey.
L’inhibition est souvent évaluée avec le test de Stroop. Naëgele et al. (1995) et Feuerstein et al. (1997, cité in Saunamäki et al., 2007) utilisent ce test chez des apnéiques, mais ils
observent seulement des ralentissements dans les temps d’exécution.
De plus, comme Greenberg et al. (1987) et Redline et al. (1997), ces auteurs remarquent des difficultés de flexibilité mentale, évaluées avec le TMT B.
Enfin, Salorio et al. (2002) et Ferini-Strambi et al. (2003) trouvent des difficultés au test de fluence phonologique, suggérant des déficits au niveau des FE, sans y spécifier les
composantes.
Malheureusement, l’approche cognitive se heurte à des difficultés dans le domaine des FE.
Ces difficultés tiennent à la fois à la définition (quels mécanismes cognitifs sont inclus sous le terme FE) et aux difficultés méthodologiques posées par leur évaluation (quels tests sont vraiment représentatifs de l’évaluation de ces fonctions).
3.3.3 Les déficits mnésiques et du fonctionnement psychomoteur
La mémoire est le terme général pour décrire la capacité d’encoder, stocker et récupérer des informations. Outre la distinction classique entre la mémoire à court terme et à long terme, le concept de mémoire de travail (MdT) représente une notion plus récente (proposé par
Baddeley et Hitch en 1974). La MdT définit la capacité de traiter et maintenir à la fois l’information en mémoire à court terme. Elle est souvent considérée en lien avec les FE.
Chez des sujets apnéiques (âge moyen 49 ans), Verastreaten et al. (2004) ont observé des difficultés du maintient de l’information en mémoire à court terme, en utilisant un test d’empan de chiffres en ordre standard.
Naegele et al. (1995) ont trouvé de plus faibles empans de chiffres chez des adultes apnéiques sévères, qu’il s’agisse du test d’empan en ordre standard (mesurant la mémoire à court terme) ou inversé (qui évalue principalement la mémoire de travail).
Salorio et al. (2002) ont observé, chez des sujets avec un SAS âgés entre 28 et 60 ans, des déficits d’encodage et de rappel en mémoire à long terme épisodique (mesurés avec le
California Verbal Learning Test). Ces auteurs soutiennent que l’hippocampe, qui joue un rôle important dans la mémoire à long terme, serait particulièrement vulnérable aux dommages cellulaires causés par l’hypoxie.
Enfin, il faut remarquer que les déficits mnésiques pourraient être une conséquence des déficits d’attention et des fonctions exécutives, notamment à cause de la non utilisation des stratégies du contrôle exécutif qui peuvent faciliter l’encodage.
La psychomotricité se définit par l’ensemble des fonctions motrices en lien avec des fonctions psychiques/cognitives. Certains études avec des apnéiques (pas soumis à un traitement) relèvent des difficultés de coordination, de motricité fine et de vitesse psychomotrice, à l’aide
du Purdue Peg Board Test (Greenberg et al., 1987 ; Verstraeten et al., 1997 cité in Aloia et al.,2004, Hyon et al., 1997). Cependant très peu de recherches ont été effectuées à ce sujet. Il s’avère donc difficile de généraliser les résultats.
3.3.4 Origine des troubles cognitifs
Quant à l’origine de ces troubles, généralement deux courants s’opposent. Certains auteurs attribuent la cause à la somnolence diurne (par exemple Vertraeten et al., 2004). D’autres affirment que les troubles sont plutôt une conséquence de l’hypoxémie (par exemple, Salorio et al., 2002 ou Findley et al., 1986 qui trouvent des effets cognitifs plus importants chez des sujets avec un SAS avec hypoxémie). Cependant, des auteurs comme Beebe et Gozal (2002), attribuent ces troubles à l’effet conjugé de la fragmentation du sommeil et de l’hypoxie touchant le cortex préfrontal.
Plus précisement, la somnolence diurne serait responsable des déficits de l’attention et de la mémoire, provoquant un ralentissement du traitement de l’information (Verstraeten et al., 2004). L’hypoxémie pourrait entraîner des déficits des FE, du fonctionnement moteur et des capacités visuo-contructives (Verstraeten et al., 2004) en causant une réduction prolongée de la concentration d’oxygène dans le sang délivrée aux tissus, affectant le métabolisme neuronal et en conduisant à des lésions structurales touchant la matière blanche et grise (Ferini-Strambi et al., 2003 ; Alchanatis et al., 2004 ; Gibson et al., 1981). Des études volumétriques montrent une perte neuronale dans beaucoup de sites cérébraux incluant l’hippocampe, le cervelet, le cortex frontal, préfrontal et pariétal et le gyrus cingulaire (Macey et al.,2002). Pour Findley et al. (1986) l’hypoxémie interfère sur la synthèse des neurotrasmetteurs (notamment
l’Acétylcholine) produisant des dommages fonctionnels irréversibles.
3.4 Traitements du Syndrome d’Apnée du Sommeil
Pour lutter contre le collapsus pharyngé à l’origine du SAS, un pneumologue australien, Collin E. Sullivan propose, en 1981, la mise en place, via un appareil, d’une pression positive continue dans les voies aériennes. Depuis, le traitement en ventilation par Pression Positive Continue ou PPC (Annexe 3) est considéré le traitement de choix pour le SAS (Sullivan et al., 1981 cités in Aloia et al., 2004). Plus précisément, il s’agit d’un masque nasal à porter durant la nuit, attachée à une petite pompe qui force l’entrée de l’air dans le nez et la gorge par une pression légèrement supérieure à la pression atmosphérique. L’entrée d’air empêche ainsi aux tissus de s’affaisser.
L’appareillage, qui semble le traitement le plus efficace des troubles liés au SAS, élimine généralement la plupart des désordres nocturnes, en améliorant ainsi la saturation de
l’oxygène et en diminuant la fragmentation du sommeil. Il en résulte une amélioration à la fois de la qualité de sommeil, des fonctions diurnes (American Thoracic Society, 1994 cité in Aloia et al., 2003 ; Gay et al.,2007) et des fonctionnements psychosocial et cognitif chez les patients traités (Jenkinson et al.,1997 cités in Englemann et Joffe, 1999). Le PPC semble aussi avoir des effets positifs sur la comorbidité et la mortalité cardiovasculaire (Marlin et al., 2005). Mais il suffit d’une nuit sans appareillage pour que les troubles respiratoires et les symptômes diurnes reviennent au niveau de la baseline (Kribbs et al.,1993 cités in Aloia et al., 2003).
Les principaux effets secondaires sont des irritations, des douleurs, des éruptions cutanées sur les points de contact du masque, des possibles rhinites ou une sécheresse nasale et buccale, une irritation de la membrane nasale et phyringeale, une possible congestion nasale et une irritation des yeux (Hoffstein et al., 1992 cité in Brasner et al., 2007).
D’autres traitements peuvent être pris en considération. Les méthodes hygiéniques conseillent la perte de poids en cas d’obésité et la position latérale durant le sommeil pour réduire le collapsus pharyngien. Les prothèses mandibulaires permettent d’avancer la mandibule et la langue pendant la nuit en diminuant le risque de collapsus pharyngé (Brasner et al. 2007). La chirurgie (uvulopalatoryngoplastique, trachéostomye, maxillomandibulaire, etc.) doit être envisagée si le PPC s’avère inefficace ou s’il existe des anomalies anatomiques conduisant au trouble (Prinsell et al., 1999 cités in Brasner et al. 2007).
3.4.1 Effet du traitement PPC sur les troubles cognitifs
L’effet du PPC sur le fonctionnement cognitif a été évalué à de nombreuses reprises. Il a été démontré que le PPC améliore certains déficits cognitifs après 4-6 mois de traitement (Berard et al., 1993; Egleman et al., 1997 cités in Ferini-Strambi et al., 2003).
Ferini-Strambi et al. (2003) relatent que l’utilisation du PPC pour une courte période de temps (15 jours) se révèle déjà efficace pour le traitement de la somnolence diurne et pour
l’amélioration de certains déficits cognitifs : attention soutenue et habilités motrices.
Cependant, ces auteurs ne constatent pas d’amélioration dans les domaines des fonctions exécutives et des habilités visuo-contructives, et suggèrent que ces déficits pourraient être expliqués par un dommage irréversible au lobe frontal dû à l’hypoxémie.
Aloia et al. (2004), dans une métanalyse, rapportent que le traitement en appareillage PPC améliore les déficits d’attention/vigilance et, de façon moins encourageante, la capacité cognitive globale et les déficits mnésiques et exécutifs.
Il faut cependant toujours rester prudents dans l’interprétation de ces résultats, vu qu’une amélioration dépend de la compliance au traitement, de la sévérité du SAS et du degré des déficits. De plus, les régions cérébrales d’amélioration cognitive peuvent changer en fonction des différentes investigations.
3.5 La marche
« La marche humaine peut se définir comme un acte moteur intentionnel, dirigé vers un but, qui assure le déplacement du corps dans le plan horizontal via des contraintes posturales et d’équilibre » (Beauchet & Berrut, 2006).
Les paramètres spatio-temporels décrivent le déroulement de la marche en la décomposant en cycles unitaires (Figure 1). Chaque cycle est déterminé par l’alternance d’une phase d’appui (attaque du talon au sol) qui correspond à environ 60% du temps du cycle, et par une phase d’oscillation (décollement du sol du gros orteil) qui correspond environ à 40% du temps du cycle.
Figure 1: Paramètres temporels de la marche. (Beauchet & Berrut, 2006)
Les paramètres temporels se définissent avec le temps d’appui et de balancement et la durée du cycle de marche. Les paramètres spatiaux se définissent avec la longueur, la largeur et l’écartement du pas (Beauchet & Berrut, 2006). Pour une description plus détaillée voir aussi l’Annexe 4.
Marcher est une activité implicite qui dépend de l’automatisation des processus au niveau sous-cortical et médullaire (Nutt et al., 1993 ; Woollacott & Shumway-Cook, 2002 cités in Beauchet & Berrut, 2006) acquis au cours de la maturation des systèmes nerveux et
locomoteurs.
Traditionnellement, on a considéré la marche comme un acte réflexe suggérant que les systèmes de contrôle postural sollicitent de façon minimale les ressources attentionnelles.
Cependant, « les modifications de la cadence du pas, la présence d’obstacles ou les changements de direction pendant la marche » (Beauchet & Berrut, 2006) ont induit à
reconsidérer le rôle implicite de cette activité. En fait, « ces conditions sont intentionnelles et nécessitent l’intervention des structures et fonctions corticales » (Beauchet & Berrut, 2006).
De plus, la demande attentionnelle pour une tâche de marche change avec l’âge parce que liée aux capacités sensorimotrices. Des études ont démontré que la locomotion des enfants et des adultes âgés met en jeu plus d’attention que celle des adultes jeunes et d’âge moyen
(Woollacott et al., 2002).
3.6 Marche et double tâche
Le paradigme de la double tâche, qui consiste dans la réalisation simultanée de deux tâches, est souvent utilisé pour étudier la relation entre la marche et l’attention. Selon ce paradigme, les « deux tâches réalisées simultanément interfèrent si elles utilisent des sous-systèmes fonctionnels et/ou cérébraux identiques » (Beauchet & Berrut, 2006).
Dans un paradigme comme le nôtre, qui met en jeu la marche et une tâche cognitive
(comptage à l’endroit, à l’envers et la fluence verbale), l’attention (étroitement liée aux FE) représente le sous système fonctionnel commun (Beauchet et al.,2005b). Les interférences de la double tâche, dues à une répartition non appropriée de l’attention, se traduisent par la qualité de la réalisation de la tâche attentionnelle et/ou par la modification des paramètres spatio-temporels de la marche. Ces interférences sont « mesurées en comparant les performances sous condition de simple et de double tâche » (Beauchet & Berrut, 2006).
3.6.1 Explications théoriques des interférences créées par une double tâche
Une approche communément acceptée pour décrire les interférences créées par la réalisation d’une double tâche, se base sur la théorie du « capacity-sharing». Cette théorie postule que les ressources attentionnelles sont une capacité limitée. Si l’association d’une tâche à une
deuxième amène à un dépassement au niveau central des ressources attentionnelles, la réalisation d’une des deux tâches doit se faire au détriment de l’autre. « D’un point de vue clinique (…) le modèle (…) fait référence à l’attention divisée, qui permet une répartition de l’attention entre plusieurs stimuli » (Beauchet & Berrut, 2006).
3.6.2 Évidences empiriques des effets d’une double tâche
Les effets les plus importants d’une double tâche sur la marche et/ou sur une tâche cognitive ont été observés chez différentes populations neurologiques, par exemple, chez des
Parkinsoniens (Yogef et al., 2005), des Alzheimers (Sheridan et al., 2003), des patients avec des démences plus légères (Beauchet et al., 2005b) ou des victimes de lésions cérébrales
(Haggard et al., 2000). La majorité des sujets testés présentent des déficits d’attention et de FE.
Allali et al. (2007) par exemple, dans une étude avec des adultes âgés (âge moyen 79) souffrant de démence ou de dysfonctions frontales, démontrent que la performance à une tâche arithmétique (comptage à l’endroit ou à l’envers) pendant la marche a un effet négatif sur les paramètres temporels de la marche (temps et variation du cycle de la marche).
Les effets les plus importants ont été trouvés sur la variabilité du cycle de marche et en condition de comptage à l’envers. Les auteurs, en s’appuyant sur les résultats et les
considérations faites dans une autre étude (Hausdorff et al., 2005), parlent d’un lien entre une grande variation du temps du cycle de marche et un dysfonctionnement de type exécutif. Ils suggèrent qu’un indice (le coefficient de variation du temps du cycle de la marche) pourrait être un bon marqueur de stabilité de marche en lien avec le contrôle cortical (exécutif).
En effet, dans plusieurs études (voir Beauchet et al., 2003, 2005b), une faible variabilité du temps du cycle de la marche a été associée à un contrôle efficient de marche et à un faible risque de chute. Hausdorff et al. (2001) trouvent qu’une grande variabilité des paramètres temporels prédit un risque accru de chute dans le futur. De même, la variabilité de la longueur du pas semble prédictive du risque de chute (Nakamura et al.,1996).
Les résultats de Sheridan et al. (2003), chez des Alzheimer, vont dans le même sens. Les auteurs relient les déficits d’attention divisée à la variabilité du temps du cycle de la marche.
Yogef et al. (2005), chez des Parkinsoniens, dans un paradigme de double tâche, confirment l’association entre les FE et la variabilité du temps du cycle de la marche. Ils n’observent pas d’effet sur ce paramètre chez des adultes sains en condition de double tâche.
En résumant, ces études suggèrent qu’un dysfonctionnement exécutif pourrait entraîner des difficultés dans l’exécution de tâches multiples à cause d’un défaut d’allocation des
ressources attentionnelles. Des preuves ont été apportées par les recherches en neuroimagérie (Klingberg, 2000, Dreher et al., 2003 ; McDonald et al., 2000), qui démontrent l’activation des régions préfrontales, frontales, pariétales et du cervelet pendant une double tâche. Ces régions, sont souvent considérées importantes pour le contrôle exécutif.
Des effets importants d’une double tâche sur la marche et/ou sur la tâche cognitive associée, ont été observés aussi chez des sujets âgés sains.
Avec l’âge, le cerveau subit des changements structuraux, spécialement dans les régions préfrontales et frontales. Ces changements peuvent altérer les performances à certaines tâches cognitives et affecter aussi le contrôle moteur, comme le suggèrent Ble et al. (2005). Ces
auteurs, dans une étude avec plus de 900 adultes âgés sains (âge moyen 74.6), ont testé soit une épreuve de marche à vitesse habituelle ou accélérée sur un trajet avec obstacles, soit une épreuve cognitive (le Trail Making Test) qui implique différentes capacités attentionnelles et exécutives. Ils trouvent que les sujets présentant des difficultés au test cognitif, montrent également des difficultés dans la tâche de course à obstacles.
Les effets d’une double tâche sur la marche ont été mis en relief par Beauchet et al. (2003).
En comparant la variabilité de la longueur et de la vitesse du pas en condition de simple et double tâche (marche plus tâche de décompte) chez des sujets jeunes et âgés (25.5 vs 83.4 ans), ces auteurs ont constaté une augmentation de la variabilité en double tâche seulement chez les personnes âgées.
Les effets d’une double tâche ont aussi été mis en évidence dans les tâches cognitives associées à la marche. Dans une étude avec 16 adultes âgés fragiles (âge moyen de 72.2), Beauchet et al. (2005b) trouvent que le nombre d’items reportés dans une tâche de fluence verbale et de comptage à l’envers en double tâche, est significativement plus petit qu’en condition de simple tâche. En outre, les résultats montrent que les deux conditions de double tâche induisent une augmentation du temps du cycle de marche mais, seulement la double tâche avec le comptage à l’envers, entraîne une augmentation de la variabilité du temps du cycle de la marche. À ce propos les auteurs énoncent l’importance du type de tâche cognitive associée à la marche : une tâche de décompte, qui implique la mémoire de travail, créerait plus de compétition au niveau des fonctions exécutives en condition de double tâche. De plus, en étant une tâche rythmique, elle pourrait créer des interférences avec le rythme de marche.
En comparant la marche simple avec des doubles tâches (marche avec fluence verbale et avec comptage à l’envers), chez des sujets âgés fragiles (âge moyen 82.6 ans), Beauchet et al.
(2002) constatent une diminution de la vitesse de marche en double tâche qui est plus importante dans la tâche avec fluence verbale.
Dubost et al. (2006), dans une étude chez des âgés sains (âge moyen 65 ans), confirment une diminution de la vitesse de marche pendant une double tâche avec fluence verbale. De plus, à différence de Beauchet et al. (2005b), pendant cette tâche, ils observent une augmentation de la variation du temps du cycle de la marche.
Pour ce qui concerne les jeunes adultes sains, Springer et al. (2006) et, comme on l’a dit Yogev et al. (2005), ne trouvent pas d’effets d’une double tâche sur la variabilité de la marche (variation de la phase d’oscillation et du cycle). Mais, comme la plupart des études chez les jeunes saines cités par Yogev et al. (2008), ces auteurs remarquent une diminution de la vitesse de marche en condition de double tâche.
Ces résultats nous indiquent que, même chez des sujets sains et sans déficits exécutifs, il existe un certain coût lié à la double tâche. Cependant ce coût n’entraîne pas des
conséquences dangereuses sur la stabilité de la marche.
Enfin, dans une étude en double tâche avec des jeunes sains (âge moyen 24.1), Beauchet et al.
(2005a) trouvent des effets plus importants sur la tâche cognitive que sur la marche. À ce propos, Bloem et al. (2001) pensent que les jeunes adultes sains et quelques adultes âgés, en condition de double tâche, utilisent une stratégie de prévention du danger de chute, donnant la priorité à la stabilité de la marche plus qu’à la tâche cognitive.
En résumant, ces études démontrent comment des déficits des fonctions exécutives pourraient entrainer des difficultés en condition de double tâche (marche plus tâche cognitive). Ces difficultés touchent surtout la tâche de marche et, plus précisément, le temps et la variabilité des paramètres temporels de la marche. L’effet le plus dangereux se mesure sur la variabilité des paramètres (coefficient de variation) : plus cet indice est grand, plus la stabilité de la marche en est menacée.
Chez les sujets sains, en condition de double tâche, cet effet n’a pas été trouvé. Il semble cependant qu’il existe un petit coût attentionnel entrainé par la double tâche et une stratégie qui favorise la stabilité de la marche.
Il reste quand même des questions à propos de la relation marche-fonctions exécutives, par exemple, on n’a pas défini quelles composantes des FE affectent quels aspects spécifiques de la marche.
Des interprétations différentes ont aussi été proposées. Dans une étude effectuée chez des jeunes sujets sains, Yardley et al. (1999) concluent que les modifications posturales lors d’une tâche de comptage reposeraient moins sur les capacités exécutives/attentionnelles que sur les composantes articulatoires de la tâche, suggérant ainsi que l’activité respiratoire de la parole perturberait l’équilibre.
Enfin, il faut toujours rester prudent quant à l’interprétation des résultats des différentes recherches : le choix de la tâche attentionnelle varie selon les études (aspect rythmique, composante articulatoire ou gestuelle, etc.). Il n’y a pas de consensus sur quelle tâche est la plus appropriée et qui pourrait créer, de façon optimale, une charge attentionnelle suffisante pour montrer une interférence. Il n’existe pas à ce jour une méthode pour quantifier la charge attentionnelle. De plus, certaines tâches peuvent apparaître plus difficiles à exécuter pour certains sujets (par exemple, des sujets avec des difficultés articulatoires), du coup, le coût attentionnel impliqué pour exécuter la tâche ne serait plus le même.
4. Objectifs de la recherche
La partie théorique de ce travail a été utile pour la compréhension des caractéristiques
physiologiques et des implications cliniques et cognitives du Syndrome d’Apnée du Sommeil.
Les études sur les déficits cognitifs en lien avec un SAS sont relativement récentes et ils ont apporté des résultats inconsistants quant aux dysfonctionnements réels dus à ce syndrome.
Des explications possibles sont : la diversité des méthodes d’évaluation à travers les études et l’hétérogénéité au niveau clinique (sévérité de la maladie, comorbidirés, etc.) des populations évaluées. Bien qu’il n’y ait pas de consensus sur les composantes cognitives les plus touchées par les effets de l’hypoxémie et de la somnolence diurne, il y a un certain accord, parmi la récente littérature, sur les domaines générales de l’attention et des fonctions exécutives.
Des études se sont penchées sur les liens existants entre le SAS et les troubles cognitifs, mais, à ce jour, aucune recherche n’a été effectuée sur les liens entre ce dernier et la locomotion.
Les recherches sur la marche en double tâche montrent un certain coût lié à la double tâche (mesuré par des effets cognitifs et/ou moteurs), chez toute population, à tout âge.
Les effets les plus importants ont cependant été observés chez des sujets souffrant des troubles d’attention et des fonctions exécutives. Ces altérations semblent toucher surtout la variabilité des paramètres temporels de la marche et s’avèrent dangereuses parce qu’elles sont prédictives du risque de chute.
Ces résultats nous laissent supposer que les sujets apnéiques, qui souffrent de troubles de l’attention et des fonctions exécutives, ont manifestement des difficultés dans l’exécution d’une double tâche (marche avec tâche cognitive).
Le premier objectif de cette recherche vise à mettre en évidence les effets (cognitifs et moteurs) d’une double tâche chez 12 sujets apnéiques (âge moyen 51.5) et de comprendre si ces effets ont un lien avec un dysfonctionnement exécutif.
Différentes études ont également souligné l’effet positif d’un traitement par PPC, même de courte durée, sur le fonctionnement cognitif des sujets apnéiques. Dans la littérature, il semble y avoir un certain consensus pour ce qui concerne l’amélioration des déficits attentionnels.
Pour cette raison, on pense pouvoir mesurer des améliorations du fonctionnement cognitif et, conséquemment, moins d’altération des paramètres temporels de marche, en condition de double tâche, après une période d’utilisation de cet appareillage. Notre deuxième objectif, testé sur 7 sujets apnéiques (âge moyen 52,4) vise à étudier les possibles modifications des dimensions cognitives et motrices par une comparaison des performances avant-après appareillage par PPC.
5. Hypothèses
1. Notre première hypothèse énonce que l’exécution d’une double tâche (marche plus tâche cognitive) a des effets sur la tâche cognitive et sur les paramètres temporels de la marche chez des sujets souffrant d’un SAS. Ces effets sont entraînés par un déficit au niveau du
fonctionnement cognitif (attentionnel et exécutif).
2. Notre deuxième hypothèse postule qu’à la suite de 6 semaines de traitement par PPC, les sujets présentent une amélioration des performances cognitives et une diminution de la variabilité des paramètres temporels de la marche en condition de double tâche.
6. Méthodologie
6.1 Population
12 sujets (10 hommes et 2 femmes) ont été recrutés parmi les patients en suspicion d’un SAS au Laboratoire du Sommeil sur le site Belle Idée des Hôpitaux Universitaires de Genève. Ils ont été sélectionnés par les neurologues participant à l’étude entre septembre 2009 et mai 2010 selon les critères d’inclusion et exclusion suivants.
Critères d’inclusion :
- âge de 40 à 60 ans - femmes ou hommes
- francophones ou parlant très bien le français - suspicion de SAS
- capacité de discernement conservée Critères d’exclusion :
- troubles sensoriels sévères:
• acuité visuelle < 5/10
• pallesthésie < 4/8 au niveau de la malléole externe
• déviation de >20° à l’épreuve d’Unterberger
- pathologie médicale aiguë dans le mois précédent l’évaluation.
- douleur aiguë au moment de l’évaluation.
- affection orthopédique majeure touchant le tronc, le bassin ou les membres inférieurs pouvant altérer la marche (fracture de hanche, canal lombaire étroit, polyarthrose).
- antécédent d’accident vasculaire cérébral.
La première hypothèse est vérifiée chez 12 sujets. 5 sujets abandonnent l’étude après 6 semaines pour des motivations personnelles. La deuxième hypothèse est alors vérifiée chez 7 sujets.
6.2 Procédure Sémaine 0 :
Le patient est adressé au laboratoire du sommeil pour la réalisation d’une polysomnographie nocturne et pour d’autres examens diagnostiques cliniques. Les neurologues procèdent au recrutement en contrôlant les critères d’inclusion et exclusion.
Le patient recruté reçoit les informations sur l’étude et signe son consentement de
participation. Ensuite, on procède au complètement d’une fiche de renseignements personnels (âge, niveau d’études, prise de médicaments, durée des troubles, etc.).
La partie des tests commence avec les tests de marche et se termine avec l’examen neuropsychologique. Tous les tests sont effectués l’après-midi, après 15h.
Si l’examen polysomnographique confirme la présence d’un SAS, le patient commence le traitement par PPC. Si le syndrome n’est pas diagnostiqué, le patient abandonne le groupe de recherche. Le degré de compliance au traitement est évalué après 2 semaines d’utilisation du PPC.
Sémaine 6 :
Après 6 semaines de traitement, l’effectif des sujets est réduit à 7 (motivations personnelles d’abandon de l’étude). On répètera les tests de marche et neuropsychologiques, toujours l’après-midi, généralement après 15h.
Voici un tableau récapitulatif de la procédure.
Séance 1 2
Semaine 0 6
Polysomnographie X
Examen clinique X X
Questionnaire d’Epworth (échelle de somnolence) X X
Critères d’inclusion/exclusion X
Signature du consentement X
Tests neuropsychologiques X X
Tests de marche X X
Appareillage X X
Compliance au traitement X
Traitements concomitants X X
Evénements indésirables X
6.3 Matériel et conditions du test de marche
6.3.1 Analyse de la marche
Le SMTEC FootSwitch® est un appareil qui mesure avec une grande précision (1/100ème de seconde) les temps d’appui au sol (2). Il permet d’analyser la régularité des pas et la symétrie temporelle de la marche (2). L’appareil se compose de semelles munies de deux capteurs de pression, d’une boîte électronique et d’un logiciel. La communication entre les semelles et le boîtier électronique se fait par des fils, alors que la communication entre le boîtier
électronique et l’ordinateur se fait sans fils (type bluetooth). Il s’agit d’un appareil facile à utiliser et qui n’est pas très coûteux, ce qui permet d’envisager une utilisation de routine.
Le SMTEC FootSwitch® permet les analyses des paramètres de la marche tels que: le temps du pas, la phase d’appui (simple et double), la phase d’oscillation. Pour chaque paramètre, le logiciel calcule la moyenne, l’écart type et la variabilité (écart type sur la moyenne) droite, gauche et des deux pieds (Annexe5).
6.3.2 Test de marche
L’évaluation de la marche et de la double tâche se divise en trois parties. Les deux premières seulement nous intéressent pour notre étude, la troisième fait partie d’un protocole de marche standard déjà utilisé pour d’autres études. L’évaluation prend au total une demie-heure.
1) Test de marche en simple et en double tâche
La première partie du test se déroule dans un couloir (endroit tranquille, sol régulier) sur une distance rectiligne établie de 10 m. Le sujet est muni des semelles du système SMTEC FootSwitch®, insérées dans des chaussures adaptées.
La tâche motrice est réalisée à vitesse de marche naturelle. Afin de conserver un caractère écologique représentatif des conditions de marche quotidienne, on demande aux sujets de ne donner aucune priorité à la réalisation d’une des deux tâches.
Quatre conditions de marche sont proposées : la première de marche simple, les trois autres de marche en condition de double tâche. Toutes les conditions sont répétées deux fois afin de récolter des valeurs moyennes.
i) Condition de marche simple (MS) : le sujet doit tout simplement marcher le long des 10 m.
On chronomètre le temps pour aller du point A (départ) au point B (10 m après).
2 Référence: http://www.smtec.net/footswitch.html (consulté le 23.6.2010)
ii) Condition de marche avec comptage à l’endroit (FC): le sujet doit marcher le long des 10 m et, en même temps, il doit compter à haute voix de un à un à partir du chiffre « 1 ». On chronomètre le temps mis pour aller du point A au point B. On note le dernier chiffre
prononcé et les éventuelles erreurs.
iii) Condition de marche avec comptage à l’envers (BC) : pendant qu’il marche, le sujet doit compter à haute voix à l’envers depuis 50 en soustrayant toujours 1. On chronomètre le temps de marche. On note le dernier chiffre prononcé et les éventuelles erreurs.
iv) Condition de marche avec fluence verbale (FV): on demande au sujet de dire le plus possible des noms d’animaux qui lui viennent à l’esprit pendant qu’il marche. On
chronomètre le temps passé pour réaliser la tâche de marche et on note s’il y a des répétitions dans la tâche de fluence verbale.
Pour chaque condition on étudie :
- La valeur moyenne du temps du pas (sec.). Un pas se définit comme la somme d’une phase d’appui plus une phase d’oscillation, ou comme la moitié du cycle de marche.
- La vitesse moyenne de marche pour parcourir 10 mètres (m/sec.).
- La variabilité du temps du pas mesurée par le coefficient de variation (CV). Le CV est calculé par la formule : CV=écart type/ moyenne du temps du pas.
- La moyenne des erreurs de chaque tâche cognitive.
- La moyenne des items corrects de chaque tâche cognitive.
2) Tâches cognitives en simple tâche
Le sujet doit exécuter, en condition assise, les mêmes tâches de comptage (FC et BC) et de fluence verbale (FV). Le temps limite est défini par le temps moyen employé dans chacune des conditions lors de la première partie du test. On note les éventuelles erreurs.
3) Le « Time-up and go »
Ce test fait partie d’un protocole de marche déjà utilisé par les responsables de l’étude, mais il ne sera pas pris en considération pour les analyses de notre étude. Les sujets partent en
position assise, ils doivent marcher, faire le tour d’un obstacle placé à 3 m de distance de la chaise et retourner à la position assise, au point de départ. On chronomètre le temps
d’exécution réel et le temps d’exécution mentale de la même tâche.
6.3.3 Evaluation des fonctions cognitives
La partie des tests neuropsychologiques a lieu après les tests de marche, dans un bureau ou dans une chambre du laboratoire. Les tests ont été choisis d’après une revue de la littérature des tests les plus fréquemment utilisés pour l’évaluation des déficits cognitifs liés au SAS.
Les tests sont administrés à chaque sujet dans le même ordre de passation. La durée de l’évaluation neuropsychologique est estimée à 1h.30.
Ci après, on reporte un tableau récapitulatif de l’ensemble des tests neuropsychologiques.
Chaque test est ensuite décrit de façon détaillée.
Test Principales fonctions cognitives évaluées
Copie de la Figure Complexe de Rey Capacités visuo-constructives, planification Mémoire de chiffres (WAIS-III) Mémoire de travail verbale
Purdue Pegboard Test Vitesse psychomotrice, coordination motrice fine Fluence verbale catégorielle
Trail Making Test B
Flexibilité mentale
Barrage des signes, Trail Making Test A Attention (sélective, divisée)
Stroop couleur Inhibition
Code (WAIS-III) Vitesse de traitement
1. Copie de la Figure Complexe de Rey (Rey, 1941).
Il s’agit d’une figure abstraite et complexe composée de 18 unités hiérarchiquement
organisées en trois niveaux (forme globale, unités externes, éléments internes). Ce test évalue l’habilité visuo-constructive, l’attention, la concentration, la perception visuospatiale, la coordination visuomotrice, la planification, l’organisation et la vitesse de traitement.
Les variables dépendantes retenues pour l’évaluation et les analyses sont : le temps
d’exécution et le score total de précision de copie. Le système de cotation utilisé est celui de Osterrieth (1944).
2. Mémoire des chiffres de la WAIS-III (Wechsler, 1997).
Le sujet doit répéter, selon la condition « à l’endroit » ou «à l’envers », une séquence de chiffres (de 2 à un maximum de 8 chiffres) donnée à l’oral.
Ce test évalue la mémoire de travail verbale, la mémoire à court terme verbale, la capacité de séquençage, la manipulation mentale. La variable dépendante retenue pour l’évaluation et les analyses est le nombre de restitutions correctes (empan) pour chaque condition.
