Effet d’une privation aigue de sommeil sur une tache de generation aleatoire

Inhibition et memoire de travail: effet d’une privation aigue de sommeil sur une tache de generation aleatoire

Sagaspe, Patricia

L’objectif principal de cette etude est de determiner l’effet de 36 heures de veille prolongee sur l’efficacite de la fonction d’inhibition au moyen d’une tache de generation aleatoire de lettres.

D’apres la meta-analyse de Pilcher et Huffcutt (1996), les courtes privations de sommeil (c.a.d., inferieures a 45 h) entrainent une diminution des performances a des taches cognitives breves (c.a.d., inferieures ou egales a 6 min), meme si les effets nefastes de ce type de privation sont davantage prononces avec des taches de longue duree. Au contraire, de longues privations de sommeil affecteraient davantage les performances a de courtes taches. Dinges (1991) conclut que les effets d’une courte privation de sommeil de 18 a 24 heures sont reveles par des taches de longue duree, mais aussi par des taches courtes a condition qu’elles necessitent une attention soutenue. Toutefois, Casagrande, Violani, Curcio et Bertini (1997) ont mis au point une courte tache papier-crayon ne necessitant pas une attention soutenue (reperage de lettres-cibles dans une matrice alphanumerique) sensible aux effets de 24 heures de privation de sommeil. De meme, les breves taches connues pour evaluer les fonctions executives semblent sensibles aux effets de la privation aigue (courte) et totale de sommeil (voir Jones & Harrison, 2001, pour une revue; Muzur, Pace-Schott & Hobson, 2002). Les fonctions executives des lobes frontaux incluent la capacite a planifier, a coordonner, a controler et a mettre a jour des actions, ainsi que la capacite a inhiber. L’inhibition est un mecanisme cognitif qui permet a un individu d’ignorer la vaste majorite des informations (entrants sensoriels, cognitifs, representations…) pour se focaliser sur l’information pertinente. Les resultats a des tests neuropsychologiques comme la fluence verbale (tache de generation de mots) et la Tour de Londres (tache de planification) montrent une diminution des performances avec une seule nuit de privation de sommeil (Harrison & Horne, 1997, 1998; Horne, 1988). Ces auteurs concluent a une diminution de l’efficacite des lobes frontaux apres courte privation. Wimmer, Hoffmann, Bonato et Moffitt (1992) montrent, qu’apres une nuit de privation, la breve tache du >, reconnue comme etant sensible a un dysfonctionnement des lobes frontaux, est realisee plus lentement. MacCarthy et Waters (1997) notent, apres 36 heures de privation de sommeil, hormis les changements physiologiques (latence, amplitude, habituation) de la reponse electrodermale d’orientation de l’attention, une augmentation des temps de reaction des reponses correctes a une tache de Stroop (cette epreuve d’inhibition consiste a denommer la couleur de l’encre de mots ecrits tout en ignorant ou inhibant ces mots eux-memes qui jouent le role de distracteurs). Lingenfelser, Kaschels, Weber, Zaiser-Kaschels, Jakober et Kuper (1994) montrent que les performances de 40 internes sont significativement reduites apres une nuit de garde a l’hopital. Ces auteurs observent egalement un allongement des temps de reaction a un test Stroop apres une nuit de travail a l’hopital compares aux temps obtenus apres une nuit de repos (au moins six heures de sommeil ininterrompu). Harrison et Horne (1998), et Harrison, Horne et Rothwell (2000) ont compare les performances d’un groupe de jeunes sujets prive de sommeil et d’un groupe controle non prive de sommeil a de courtes taches neuropsychologiques impliquant la sphere du langage. Ils ont mis en evidence un effet de 36 heures de privation de sommeil sur les performances a une tache de generation de verbes et au > qui determine la capacite a generer un mot incoherent pour terminer une fin de phrase et a inhiber la reponse la plus evidente. Balgrove, Alexander et Horne (1995) ont compare l’effet de courtes et longues privations totales de sommeil sur les aptitudes a ignorer les stimuli non pertinents dans la tache, >. Ces auteurs rapportent que les sujets prives totalement de sommeil montrent un deficit rapide des performances. Ils ont, par ailleurs, etudie l’impact de plus ou moins longues reductions chroniques de sommeil sur ces performances: les sujets etaient prives de sommeil soit quatre heures par nuit durant quatre nuits, soit cinq heures par nuit durant 18 nuits. Ils ont observe un deficit significatif, quelle que soit la duree de la privation partielle, a cette meme tache d’inhibition. Ces diminutions de performances seraient dues a un deficit d’attention selective ou a une augmentation de la distractibilite. Les auteurs concluent que le manque de sommeil affecte certainement le fonctionnement prefrontal. Toutefois, l’etude de Herscovitch, Stuss et Broughton (1980) ne revele pas de difference significative au > (WCST), en terme de perseverations, apres restriction de 40% de sommeil sur cinq nuits consecutives chez sept dormeurs normaux. De meme, Binks, Waters et Hurry (1999) n’ont pas mis en evidence d’effet d’une privation de sommeil de 34 a 36 heures sur des taches faisant appel aux fonctions cognitives superieures telles, entre autres, le WCST, un test de fluence verbale et la tache de Stroop. Ces etudes ne s’accordent donc pas sur l’alteration de l’efficacite du processus d’inhibition apres une privation aigue de sommeil.

Une des taches privilegiees par Baddeley pour mettre en evidence le role du centre executif (CE) du modele de la memoire de travail (Baddeley, 1986, 1996), qui est assimile au Systeme attentionnel superviseur (SAS) de Norman et Shallice (1980) et qui represente le processus de controle attentionnel de la memoire de travail, est la tache de generation aleatoire (Baddeley, 1966, 1986, 1998). Cette tache consiste a produire oralement une suite de lettres, parfois de chiffres, en mimant le hasard, (c.a.d., en inhibant l’ordre alphabetique ou numerique selon le cas) et en respectant le rythme impose. L’epreuve de generation aleatoire permet d’evaluer la capacite d’un sujet a produire des sequences de reponses aleatoires, autrement dit a inhiber les repetitions, les schemas pre-existants surappris et donc automatiques (reciter l’alphabet, enoncer des sigles familiers, compter…). Ainsi, Azouvi, Jokic, Van der Linden, Marlier et Bussel (1996) soulignent que la tache de generation aleatoire requiert une inhibition constante des procedures routinieres. En d’autres termes, le CE de la memoire de travail a pour role de briser des patterns de reponses habituels (sequences stereotypees) pour initier de nouveaux comportements (production d’une suite aleatoire). La capacite a generer des series aleatoires depend donc, en grande partie, des capacites d’inhibition. Dans une revue de la litterature, Brugger (1997) a repertorie l’ensemble des variables susceptibles d’influencer les performances en tache de generation aleatoire. Les deux principaux facteurs qui influent sur le caractere aleatoire des sequences en augmentant la stereotypie des reponses sont, d’une part, la cadence de production (Baddeley, Emslie, Kolodny & Duncan, 1998; Van der Linden, Beerten & Pesenti, 1998) et, d’autre part, le nombre d’alternatives (Towse, 1998), a savoir la taille de l’eventail des reponses potentielles (par ex., les chiffres de un a six ou les 26 lettres de l’alphabet). Ainsi, la capacite a generer oralement et aleatoirement une suite d’items implique un processus a capacite attentionnelle limitee. Brugger, Monsch, Salmon et Butters (1996) ont fait une synthese des conclusions traitant des performances en generation aleatoire de chiffres chez divers groupes presentant des affections neurologiques et psychiatriques (lesions frontales, alcoolisme, schizophrenie, depression, maladie de Parkinson…). Sans exception, les sequences generees par ces patients sont moins aleatoires que celles produites par les groupes controles respectifs. Les memes resultats ont ete reiteres avec des patients schizophrenes (Salame, Danion, Peretti & Cuervo, 1998), des patients presentant le syndrome de Korsakoff (Pollux, Wester & De Haan, 1995) et des enfants hyperactifs avec troubles attentionnels (Bayliss & Roodenrys, 2000). Brugger et al. (1996) ont complete leur recherche en etudiant les performances de dements Alzheimer a cette tache et en les comparant a un groupe de sujets ages sains. Ainsi, les patients de type Alzheimer ont tendance a utiliser des strategies automatiques et surapprises, telles que compter de maniere ascendante (biais de comptage), qui rendent leur production stereotypee. Ces auteurs ont demontre que la severite de la demence etait positivement correlee au degre de stereotypie de la sequence produite et a la diminution des performances a d’autres tests evaluant les fonctions executives (fluence verbale, WCST…). De plus, Azouvi et al. (1996) ont demontre que les performances a une tache de generation aleatoire de chiffres effectuee seule ou en tant que tache secondaire, avec rythme impose ou non, sont amoindries chez des patients presentant de severes lesions frontales. Les auteurs expliquent ces resultats, d’une part, par un ralentissement du traitement de l’information et independamment, d’autre part, par une inefficacite des processus de controle du SAS. L’importance de la region prefrontale pour generer des sequences aleatoires a ete confirmee dans une etude utilisant la stimulation magnetique transcranienne (Jahanshahi & Dirnberger, 1999). Une etude utilisant la tomographie par emission de positron (PET) chez des sujets sains a demontre que la production d’une sequence aleatoire est accompagnee d’une augmentation de l’activite cerebrale dans des regions specifiques du cortex frontal posterieur (Itagaki, Niwa, Itoh & Momose, 1995).

Nous posons comme hypothese que l’epreuve de generation aleatoire devrait etre affectee par 36 heures de veille prolongee. Les sujets devraient presenter des difficultes a briser la tendance a produire des stereotypes en inhibant les reponses et les plans de recuperation precedents au cours de l’accumulation des heures de privation de sommeil. Ainsi, les activites surentrainees, initiees par le processus de controle automatique de la memoire de travail appele gestionnaire des priorites de deroulement (GPD) par Norman et Shallice (1980), favoriseraient la production de sequences alphabetiques et affaibliraient donc le degre d’aleatorisation de la suite.

Nous avons egalement teste l’effet de 36 heures de veille prolongee sur un test psychomoteur de temps de reaction simple.

Outre ces deficits d’attention, la privation aigue de sommeil provoque egalement un allongement des temps de reaction (Lingenfelser et al., 1994; MacCarthy & Waters, 1997). D’apres Lagarde et Batejat (1994), les performances psychomotrices sont reduites, apres 24 heures de privation de sommeil, particulierement aux taches de poursuite visuelle et de temps de reaction. Gillberg, Kecklund et Akerstedt (1994) montrent egalement qu’une nuit de privation de sommeil diminue les performances a un test de temps de reaction simple. Des etudes ont montre que ce test de temps de reaction simple de 10 minutes etait un indicateur de performance du manque de sommeil et de la fatigue induite par une longue periode de conduite automobile (Philip, Sagaspe, Taillard, Moore, Guilleminault, Sanchez-Ortuno, Akerstedt & Bioulac, 2003; Philip, Taillard, Quera-Salva, Bioulac & Akerstedt, 1999).

Nous posons comme hypothese que l’epreuve de temps de reaction simple devrait etre affectee par 36 heures de veille prolongee. Les sujets en dette de sommeil devraient presenter des temps de reaction allonges.

Methode

Participants

Une information a ete diffusee par voie d’affichage sur le campus universitaire de Bordeaux2 pour recruter des participants. Douze volontaires sains masculins ages de 18 a 25 ans (M = 21,5 ans, [Symbol Not Transcribed] [sigma] = 2,3) ont ete selectionnes selon des criteres stricts. La regularite de leur cycle veille/sommeil a ete verifiee par enregistrement actimetrique (actiwatch and actiwatch sleep analysis software, Cambridge neurotechnology) durant une semaine. Chaque volontaire a passe un entretien clinique effectue par un psychiatre specialiste du sommeil. Ils ne presentaient aucun trouble du sommeil, ne prenaient aucun traitement interferant avec le sommeil, la vigilance ou le systeme circadien, ne presentaient pas d’affection psychiatrique evolutive (troubles de l’humeur, troubles anxieux…), ne travaillaient pas en postes alternes ou de nuit et etaient non fumeurs. L’index symptomatique general et les facteurs depression, anxiete, traits paranoiaques et psychotiques ont ete verifies avec la Symptom Checklist (SCL-90) (Derogatis, Lipman & Covi, 1973). Les participants ont recu une indemnisation de 275 Euros pour leur participation. Ce protocole a recu un avis favorable du comite d’ethique local (CCPPRB Bordeaux A).

Procedure

Chaque participant a dormi une nuit a la Clinique du sommeil pour se familiariser avec l’environnement. Le lendemain, le volontaire etait admis a partir de 18 h 30 a la clinique. Il etait couche a 22 h 30 et leve a 7 h 30. La periode d’experimentation s’est deroulee, a partir de ce moment la, durant 36 heures au cours desquelles le sujet etait maintenu en > (Mills, Minors & Waterhouse, 1978). Constamment eveille, il etait alite dans une chambre qui permettait un environnement strictement constant (lumiere, bruit, temperature). Les activites calmes etaient autorisees en dehors des periodes de tests et la prise de cafeine etait strictement interdite. Des repas legers, tous identiques, etaient servis toutes les heures. Un technicien veillait a ce que le participant ne dorme pas durant toute l’experience. Cette procedure extremement controlee a permis d’eliminer l’effet de tout facteur, autre que le facteur privation de sommeil, sur la variation des performances du sujet. La periode pre-privation de sommeil, periode de reference, a determine les performances > apres une nuit de sommeil. La periode post-privation de sommeil, quant a elle, a permis de determiner les performances apres une nuit de privation totale de sommeil. Les epreuves intervenaient quatre fois durant les 36 heures de veille prolongee, toutes les 10 heures, respectivement a 10 h 30, 20 h 30, 6 h 30 et 16 h 30 pour l’epreuve de temps de reaction simple et a 11 h, 21 h, 7 h et 17 h pour l’epreuve de generation aleatoire. Les participants avaient pour consigne de generer oralement et aleatoirement une sequence de 100 lettres de l’alphabet a un rythme regulier d’environ une par seconde. Ils devaient imaginer tirer une lettre d’un chapeau, une a la fois, la lire a haute voix et la remettre pour que toutes les lettres aient la meme chance d’etre tirees. Ainsi, a aucun moment ils ne devaient suivre l’ordre alphabetique (XY), utiliser de sigles (PMU) ou epeler des mots. L’experimentatrice s’assurait que les instructions etaient bien comprises, puis relevait sur papier les 100 lettres tout en chronometrant le participant de la premiere lettre generee a la derniere. Cette epreuve durait 1 min 40 s. Etant donne que l’objet de notre etude n’est pas le rythme de production, notre choix s’est porte sur un rythme rapide, a savoir generer une lettre toutes les secondes. L’epreuve de temps de reaction simple durait 10 min pendant lesquelles 176 carres noirs se succedaient sur l’ecran d’un agenda de poche electronique a intervalles aleatoires de 2 a 7 s (Gillberg et al., 1994; Philip et al., 2003; Philip et al., 1999). Les participants devaient appuyer, le plus rapidement possible, sur un bouton pour faire disparaitre le carre. D’autres tests ont ete administres au cours de cette experience, mais ils ne font pas l’objet de notre propos.

Pour l’epreuve de generation aleatoire, il est recommande d’utiliser plusieurs indices pour obtenir la meilleure estimation possible du caractere aleatoire des sequences produites par le sujet, dans la mesure ou chaque indice ne represente qu’un aspect particulier de la qualite de la sequence. Trois types de mesures du caractere aleatoire des reponses ont donc ete utilisees.

Mesures d’ordre O: redondance

Ces mesures prennent en compte la frequence d’occurrence de chaque lettre parmi la sequence des 100 reponses.

Selon la theorie de l’information (Shannon & Weaver, 1949), une sequence de lettres contient un maximum d’informations de premier ordre lorsque chaque lettre est utilisee a la meme frequence; plus les frequences observees different des frequences attendues, plus la sequence devient non aleatoire. L’information est calculee en utilisant la formule suivante:

H = Log[Symbol Not Transcribed] n – 1 / n ([Symbol Not Transcribed] [sigma] n[Symbol Not Transcribed] log[Symbol Not Transcribed] n[Symbol Not Transcribed])

Ou H est la quantite d’information par lettre exprimee en bits:

n est le nombre de reponses dans la sequence n[Symbol Not Transcribed] (i = 1,2,…26) est la frequence avec laquelle la lettre i de l’alphabet est utilisee.

Cette mesure est fonction du nombre total d’alternatives; plus elle est proche de l’information maximale H[Symbol Not Transcribed], plus le caractere de la sequence est aleatoire. H[Symbol Not Transcribed] est l’information maximale si chaque lettre est citee un nombre egal de fois. Ainsi, H[Symbol Not Transcribed] = Log[Symbol Not Transcribed] N ou N = 26, soit H[Symbol Not Transcribed] = 4,7.

Cette mesure d’information peut etre convertie en mesure de redondance, par la formule:

R = 1 – H / H[Symbol Not Transcribed]

Ou H est l’information calculee precedemment.

La redondance varie de 0 a 1; plus elle est proche de 1, plus le caractere non aleatoire est prononce: en d’autres termes, plus la sequence est systematique.

Notons qu’avec les mesures d’ordre 0, aucune dependance entre les reponses ne peut etre etablie.

Mesures d’ordre 1: digrammes repetes, stereotypes et RLG

Ces mesures utilisent la frequence d’occurrence de paires de lettres (digrammes) pour rendre compte de l’information sequentielle.

La premiere de ces mesures est le nombre de digrammes repetes c’est-a-dire, le nombre de repetition d’une paire de lettres quelle qu’elle soit (PF, par exemple, repete deux fois dans la sequence). Notons que le nombre de paires dans un sequence de 100 lettres est de 99.

D = (nombre de repetitions des paires / nombre de paires) [Symbol Not Transcribed] [times] 100

Une deuxieme mesure d’ordre 1 est le nombre de stereotypes qui prend en compte la frequence de digrammes qui suivent l’ordre alphabetique (AB, MN ou YZ).

S = (nombre de paires stereotypees / nombre de paires) [Symbol Not Transcribed] [times] 100

Une troisieme mesure d’ordre 1 est le RNG (Random Number Generation index) propose par Evans (1978). Cet indice, applicable a des lettres (RLG), prend en compte la frequence des paires de lettres qui suivent l’ordre alphabetique en la rapportant a la frequence d’occurrence de chaque lettre. Le RLG est calcule a l’aide de la formule suivante:

RLG = [Symbol Not Transcribed] [sigma] f[Symbol Not Transcribed] log[Symbol Not Transcribed] f[Symbol Not Transcribed] / [Symbol Not Transcribed] [sigma] f[Symbol Not Transcribed] log[Symbol Not Transcribed] f[Symbol Not Transcribed]

Ou f[Symbol Not Transcribed] est la frequence d’occurrence de chaque digramme qui suit l’ordre alphabetique et f[Symbol Not Transcribed] est la frequence d’occurrence de chaque lettre dans la sequence des 100 reponses.

Cet indice varie de 0 a 1; plus il est proche de 1, plus le caractere non aleatoire est prononce.

Mesure d’ordre eleve: mots

Afin de rendre compte des dependances d’ordre eleve, les sequences significatives sont recherchees. Le nombre de mots epeles par le sujet comprenant cinq lettres ou plus est releve.

Pour l’epreuve de temps de reaction simples, le temps moyen de reaction a ete calcule sur la duree totale du test, soit 10 min, et sur les deux premieres minutes du test afin d’etablir une comparaison entre ces donnees et celles de la tache de generation aleatoire (duree de test equivalente).

Resultats

Pour chacune des mesures, une analyse de variance (ANOVA) en mesures repetees avec le facteur > en variable intra-sujet, a ete effectuee avec le logiciel SPSS[Symbol Not Transcribed] [copyright] 11.0. Nos donnees ont ete corrigees a plus ou moins deux ecart-types de la moyenne. L’Epsilon de Huynh-Feldt a ete utilise pour ajuster les degres de liberte.

Concernant la tache de generation aleatoire de lettres, l’analyse des donnees pour l’indice de redondance R (Tableau 1) revele un effet principal du facteur > F(3, 33) = 5.30, p ,05 ni entre 7 h et 17 h F(1, 11) = 0,68, p >,05. Par consequent, l’indice R n’augmente pas significativement au cours des quatre sessions. Au contraire, la suite de lettres generee est plus redondante a la premiere session qu’aux autres sessions qui elles, par ailleurs, gardent un indice constant.

L’analyse de l’indice D qui correspond au pourcentage de diagrammes repetes (Tableau 1) ne permet pas de mettre en evidence un effet principal du facteur > F(3, 33) = 2,49, p >,05. Le pourcentage de paires repetees de lettres ne varie pas au cours de l’accumulation des heures de privation de sommeil.

Concernant le pourcentage de paires stereotypees, indice S, (Tableau 1), l’analyse des donnees ne revele pas d’effet principal du facteur > F(3, 33) = 1,06, p >,05. Le pourcentage de paires alphabetiques composant la suite ne varie donc pas au cours des quatre sessions.

De meme pour le RLG (Tableau 1), aucune difference significative de la valeur de cet indice au cours des sessions n’est a relever F(3, 33) = 0,02, p >,05. Cet indice qui prend en compte la frequence des paires de lettres qui suivent l’ordre alphabetique en la rapportant a la frequence d’occurrence de chaque lettre n’est pas sensible a l’accumulation des heures de privation de sommeil.

Sessions 11 h 21 h 7 h 17 h

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Redondances R 0,074 ([Symbol Not Transcribed] [plus or minus] 0,026) [*] 0,051 ([Symbol Not Transcribed] [plus or minus] 0,015) 0,050 ([Symbol Not Transcribed] [plus or minus] 0,019) 0,053 ([Symbol Not Transcribed] [plus or minus] 0,018)

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Diagrammes repetes D (%) 12,68 ([Symbol Not Transcribed] [plus or minus] 4,17) 10,45 ([Symbol Not Transcribed] [plus or minus] 3,24) 10,02 ([Symbol Not Transcribed] [plus or minus] 1,95) 11,15 ([Symbol Not Transcribed] [plus or minus] 1,70)

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Diagrammes stereotypes S (%) 6,06 ([Symbol Not Transcribed] [plus or minus] 3,34) 4,92 ([Symbol Not Transcribed] [plus or minus] 2,24) 5,83 ([Symbol Not Transcribed] [plus or minus] 2,03) 6,91 ([Symbol Not Transcribed] [plus or minus] 4,23)

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Random Letter Generation (RLG) 0,109 ([Symbol Not Transcribed] [plus or minus] 0,050) 0,106 ([Symbol Not Transcribed] [plus or minus] 0,032) 0,109 ([Symbol Not Transcribed] [plus or minus] 0,019) 0,109 ([Symbol Not Transcribed] [plus or minus] 0,029)

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Duree de la generation aleatoire (s) 141,06 ([Symbol Not Transcribed] [plus or minus] 25,76) 137,96 ([Symbol Not Transcribed] [plus or minus] 28,52) 144,73 ([Symbol Not Transcribed] [plus or minus] 30,92) 127,53 ([Symbol Not Transcribed] [plus or minus] 23,40) [*]

[*] p

Concernant la mesure d’ordre elevee, aucun mot de cinq lettres ou plus n’a ete epele par les participants au cours des differentes sessions.

Sachant que la cadence de production peut influer sur le caractere aleatoire de la suite, une cadence rapide etant susceptible de maximiser la stereotypie, nous avons verifie, au vu des resultats de l’indice de redondance R, la constance du rythme d’une session a l’autre. L’analyse du temps total de production des 100 lettres (Tableau 1) revele simplement que les participants sont plus rapides a la derniere session F(1, 11) = 11,42, p

Concernant le test de temps de reaction simple, l’analyse des donnees des temps de reaction moyens (Tableau 2) revele un effet principal du facteur > pour les 10 min F(3, 33) = 21,08, p ,05 ni pour les 2 min de test F(1, 11) = 1.94, p >,05. Par consequent, l’hypothese selon laquelle le temps de reaction simple augmente apres privation de sommeil est validee. Un effet est constate des les deux premieres minutes du test psychomoteur de temps de reaction simple d’une duree totale de 10 min.

Discussion

Rappelons que l’objectif principal de cette etude est d’examiner l’effet de la procedure experimentale de privation de sommeil sur l’inhibition, fonction du CE de la memoire de travail (Baddeley, 1986, 1996). Precisement, notre but est de determiner, chez le sujet jeune et sain, l’impact de 36 heures de veille prolongee sur l’efficacite de l’inhibition au moyen d’une tache breve de generation aleatoire de lettres.

Nous avons egalement teste l’effet de cette privation aigue de sommeil sur le temps de reaction simple des participants.

Concernant la tache executive de generation aleatoire, les indices d’aleatorisation sont restes constants malgre l’accumulation des heures de privation de sommeil contrairement a notre hypothese. Il est important de nuancer ce resultat etant donne qu’un effectif plus important aurait permis d’augmenter la puissance statistique de l’etude. Par ailleurs, deux resultats s’averent contraires a nos attentes. Premierement, l’indice de redondance R de la premiere session indique que la suite de lettres est significativement moins aleatoire, plus redondante comparee aux sessions suivantes. Ce resultat independant d’une variation de vitesse de production, aurait pu etre elimine par une phase preexperimentale de familiarisation avec la tache. Deuxiemement, le fait que les participants soient plus rapides a la derniere session s’explique certainement par le fait que ces derniers pressentent la fin de l’etude. Ce test etait realise deux heures avant la fin des 36 heures d’experimentation. La constance des indices demontre que des sujets prives ou non prives de sommeil produisent des suites aleatoires de qualite comparable. Effectivement, avant comme apres privation de sommeil, ils parviennent a inhiber les sequences automatiques, tel l’alphabet, en accord avec la consigne. Les participants reussissent, durant ces 36 heures de veille prolongee, a inhiber les procedures routinieres et les programmes pre-existants, inities par le GPD, qui engendrent les reponses stereotypees. Ils parviennent donc a controler, en faisant appel au CE, leur production de lettres en inhibant les reponses precedentes et en brisant la tendance a generer des sequences stereotypees par selection de nouveaux plans de recuperation. Ainsi, apres une privation totale de sommeil de 36 heures, aucune augmentation de sequences stereotypees n’emerge. Or, de par la privation aigue de sommeil, nous nous attendions a une diminution de l’efficacite des processus d’inhibition qui aurait affecte le degre d’aleatorisation de la suite de lettres. Les activites automatiques, initiees par le GPD, auraient pris le pas, favorisant la production de sequences alphabetiques. Trois explications peuvent rendre compte de ces resultats.

Sessions 10 h 30 20 h 30 6 h 30 16 h 30

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Temps de reaction simple (s) sur 10 min 301,75 ([Symbol Not Transcribed] [plus or minus] 35,99) 287,58 ([Symbol Not Transcribed] [plus or minus] 26,30) 440,17 ([Symbol Not Transcribed] [plus or minus] 126,22) [**] 385,58 ([Symbol Not Transcribed] [plus or minus] 79,60)

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Temps de reaction simple (s) sur 2 min 270,86 ([Symbol Not Transcribed] [plus or minus] 20,35) 280,66 ([Symbol Not Transcribed] [plus or minus] 34,10) 345,16 ([Symbol Not Transcribed] [plus or minus] 44,15) [**] 323,54 ([Symbol Not Transcribed] [plus or minus] 50,13)

[**] p

La premiere explication concernerait le fait que le rythme de production (une lettre par seconde) n’a pas reellement ete impose aux sujets mais seulement exige par la consigne. Toutefois, le rythme adopte par les participants (1,5 s par lettre) peut etre considere comme relativement rapide (les rythmes habituellement utilises sont 1 s, 2 s et 4 s). Bien que l’analyse des temps moyens de reponse a la tache complete ne revele pas de ralentissement au cours des differentes sessions, des variations de vitesse ont pu survenir en cours de production des suites sous le controle des volontaires. La tache de generation aleatoire de cette etude peut donc etre consideree comme auto-rythmee, >, (c.a.d., la cadence de production est geree par le sujet). Or, il semblerait que la precision a des taches auto-rythmees soit moins affectee par la privation de sommeil que les taches > dans lesquelles le rythme est controle par l’experimentateur (Koslowsky & Babkoff, 1992).

La deuxieme explication serait que la privation aigue de sommeil n’a pas d’effet sur la fonction d’inhibition du CE. Rappelons que si Binks et al. (1999) n’ont pas mis en evidence d’effet d’une privation de sommeil de 34 a 36 heures sur les taches du WCST, de fluence verbale et du Stroop, diverses etudes ont demontre l’effet de la privation sur les capacites d’inhibition (Balgrove et al., 1995; Harrison & Horne, 1998; Harrison & Horne, 2000; Horne, 1988; Lingenfelser et al., 1994; MacCarthy & Waters, 1997). Il est vrai que Lingenfelser et al. (1994) ont observe un allongement des temps de reaction au test de Stroop chez des internes apres une nuit de garde, mais, cette nuit de privation etait conjuguee a 24 h de travail en hopital. Contrairement a notre experience, les auteurs n’observent donc pas simplement l’effet de la privation de sommeil, mais egalement celui de la fatigue consecutive a cette charge de travail. Ainsi, des facteurs confondus avec la privation de sommeil sont susceptibles d’affecter les performances dans des taches impliquant le centre executif (fatigue surajoutee par une charge de travail, nombreuses sessions de tests, degre de complexite des taches…). Comme nous l’avons deja note, il n’existe pas actuellement de consensus dans la litterature quant aux effets d’une courte privation de sommeil sur les breves taches impliquant les fonctions cognitives superieures telle l’inhibition.

Notre troisieme explication serait alors que la tache de generation aleatoire n’est pas suffisamment sensible aux effets de la privation aigue de sommeil de par sa duree ou sa complexite. Ce type de privation, contrairement a la privation chronique, a nettement moins d’effet sur une tache simple et courte que sur une tache complexe et longue. Wilkinson (1965) a ete le premier a rapporter que les effets negatifs d’une nuit de privation apparaissent sur des taches longues, superieures ou egales a 10 min, idealement monotones, repetitives et demandeuses d’attention soutenue. D’apres une revue de la litterature concernant les effets de la privation de sommeil et de la fatigue sur des soignants (Samkoff & Jacques, 1991), les performances a des tests prolongees de vigilance se deteriorent apres une nuit de garde contrairement aux tests brefs. Pour Pilcher et Huffcutt (1996), les courtes privations de sommeil affectent davantage les performances a des taches complexes et longues que simples et courtes. Les sujets pourraient mobiliser et maintenir des capacites suffisantes pour realiser une tache simple durant les courtes periodes de test. Ils limiteraient ainsi les effets de la privation aigue de sommeil en augmentant leur concentration et leurs efforts. Par contre, certaines taches courtes mais complexes connues pour evaluer les fonctions executives semblent sensibles aux effets d’une seule nuit de privation de sommeil (voir Jones & Harrison, 2001, pour une revue). Ces resultats contradictoires indiquent que des facteurs confondus doivent influer.

Concernant le test psychomoteur, les temps de reaction simples des participants sont affectes par la privation aigue de sommeil pour une duree de test de 10 min mais egalement des les deux premieres minutes du test. Leurs performances a ce court test se deteriorent durant la nuit de privation.

Conclusion

En conclusion, la fonction d’inhibition de la memoire de travail serait moins vulnerable a la privation aigue de sommeil que le temps de reaction psychomoteur pour des taches courtes. En effet, l’inhibition mesuree par une breve tache executive de generation aleatoire spontanee de lettres, semble preservee apres 36 heures de veille prolongee chez de jeunes sujets masculins sains. Au contraire, le temps de reaction simple evalue par un court test psychomoteur se deteriore durant la nuit de privation de sommeil. De nouvelles etudes testant l’influence des diverses formes de privation de sommeil (aigues ou chroniques, courtes ou longues, totales ou partielles) et des caracteristiques des taches (courtes ou longues, complexes ou simples, executives ou non executives, > ou >) sont necessaires.

Nous souhaitons remercier le Professeur Peter Brugger pour ses commentaires constructifs.

Nous remercions le Conseil Regional d’Aquitaine pour son soutien financier dans la realisation de cette recherche.

Les correspondances concernant cet article sont a adresser a Patricia Sagaspe, Universite Victor Segalen Bordeaux 2, 3 ter Place de la Victoire, Laboratoire EA 3662, Departement de Psychologie, 33076 Bordeaux cedex.

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