Theses Year : 2024

The awakening of dreams : exploring sleepers' mental experiences and underlying cognitive processes through the NREM parasomnia model

L'éveil des Songes : exploration des expériences mentales des dormeurs et des processus cognitifs sous-jacent à travers le modèle des parasomnies en sommeil lent

Yannis Idir

Abstract

Sleepwalking is a pathology that has long fascinated philosophers, scientists, and artists, yet remains poorly understood and overlooked by researchers. Historically considered a “sacred” illness and perceived as a divine phenomenon, sleepwalking has lost much of its mystical aura over time. However, the perception of sleepwalkers as automatons, largely unaware of their nocturnal episodes, persists in both public and clinical spheres. This thesis seeks to explore how “unconscious” sleepwalkers truly are during episodes and what their nocturnal behaviors reveal about cognition during sleep.Disorders of Arousal (DoA), which include sleepwalking, night terrors, and confusional arousals, manifest as complex behaviors emerging from slow-wave sleep. Current diagnostic criteria suggest an altered state of consciousness during DoAs, characterized by absent or inappropriate reactivity to external stimuli, lack of dreams or very short dreams, and partial or total amnesia of episodes. However, few studies have thoroughly examined patients' state of consciousness during these episodes. This thesis aims to refine our cognitive and phenomenological understanding of DoAs, focusing on the mental content experienced by patients, their perception and reaction to the outside world, and the potential link between the two. Additionally, it explores whether auditory cues presented during slow-wave sleep can trigger behavioral reactivation of motor learning.In the first study, we used questionnaires, auditory stimulation during sleep monitored in the lab, and video recordings of episodes at patients' homes to evaluate the relevance of current diagnostic criteria for DoA. We assessed patients' interaction with their environment, their mental content during episodes, and their ability to recall episodes immediately upon waking or later. Results indicate a variety of states of consciousness during DoA episodes. Notably, 84% of patients reported dreams during episodes, ranging from short, frightening scenes to complex narratives. Furthermore, 81% of patients reported conversing with partners during episodes, corroborated by 37 video recordings showing such interactions. These verbal interactions and perceptions were often linked to dream content. A majority of patients recalled episodes to some extent, with 52% able to recall aspects when confronted with contextual cues in daily life, suggesting partial memory encoding. These findings highlight the complexity of consciousness during DoA episodes and suggest the need to reassess current diagnostic criteria.The second study aimed to access real-time motor learning consolidation processes and associated mental content during sleep. The hypothesis was that behaviors observed during parasomnia episodes represent externalized dreams, providing a unique opportunity to explore cognitive processes. Using the Targeted Memory Reactivation (TMR) paradigm, sound cues associated with motor learning during wakefulness were replayed during sleep to trigger behavioral and mental reactivations. Preliminary results from 11 patients showed no behavioral reactivation during episodes triggered by sound cues, but some incorporation of sounds into dreams was observed. Potential reactivations, though rare, might occur later or in the following days, suggesting long-term integration of learning into dreams. Additionally, motor task performance post-sleep did not differ between DoA patients and healthy controls, indicating that DoA does not negatively impact sleep-dependent memory consolidation. These results require confirmation with a larger sample.In conclusion, this thesis reveals that the state of consciousness during DoA episodes is richer and more variable than current criteria suggest. Given that patients can interact with others during episodes, they provide a promising model for exploring cognitive and mental processes during slow-wave sleep.
Le somnambulisme, une pathologie qui intrigue depuis longtemps, influence philosophes, scientifiques et artistes, reste pourtant mal compris et peu étudié. Considéré autrefois comme une maladie "sacrée" et divine, il est aujourd'hui perçu comme un phénomène automatisé, avec des individus largement inconscients de leurs épisodes nocturnes. Cette thèse explore la conscience des somnambules pendant leurs épisodes et ce que ces comportements nocturnes révèlent sur la cognition pendant le sommeil.Le somnambulisme, ainsi que les terreurs nocturnes et les éveils confusionnels, font partie des parasomnies du sommeil lent profond, également appelées "Disorders of Arousals" (DoA). Ces troubles se caractérisent par des réveils incomplets accompagnés de comportements complexes et des critères diagnostiques cliniques suggérant une conscience altérée. Cependant, peu d'études empiriques ont exploré en détail la conscience des patients pendant ces épisodes.Cette thèse vise à affiner la compréhension cognitive et phénoménologique du somnambulisme, en décrivant le contenu mental des patients pendant les épisodes, leur perception et réaction au monde extérieur, et les liens éventuels entre les deux. Un autre objectif est d'exploiter les comportements des patients pour observer directement les processus cognitifs cachés du sommeil lent profond. Une hypothèse testée est que la présentation d'indices sonores pendant ce sommeil pourrait réactiver des apprentissages moteurs antérieurs.La première étude a utilisé des questionnaires, des stimulations auditives en laboratoire et des enregistrements vidéo à domicile pour évaluer les critères diagnostiques actuels des DoA. Les résultats montrent une variété d'états de conscience pendant les épisodes, 84 % des patients rapportant des rêves associés, et 81 % ayant interagi avec leur environnement pendant les épisodes. Des conversations ont été observées dans 37 enregistrements vidéo, montrant des liens entre les interactions verbales et le contenu onirique. La majorité des patients se souviennent partiellement de leurs épisodes, souvent lorsqu'ils sont confrontés à des indices contextuels, suggérant une certaine mémorisation des épisodes. Ces résultats mettent en évidence la diversité des expériences et la complexité des états de conscience pendant les DoA, nécessitant une réévaluation des critères diagnostiques actuels.La deuxième étude a exploré en temps réel les processus de consolidation des apprentissages moteurs et les contenus mentaux des dormeurs. L'hypothèse était que les comportements lors des épisodes de parasomnie représentent une extériorisation des rêves, offrant une opportunité d'explorer la réactivation comportementale d'apprentissages récents. En utilisant le paradigme de Targeted Memory Reactivation (TMR) avec des indices sonores associés à un apprentissage moteur, les résultats préliminaires sur 11 patients n'ont pas montré de réactivation comportementale, mais des incorporations de sons dans les rêves ont été observées. Certaines réactivations potentielles ont été notées plus tard dans la nuit ou dans les jours suivants, suggérant une intégration à long terme des apprentissages. Les performances motrices après le sommeil ne différaient pas entre les patients avec DoA et les contrôles sains, suggérant que les DoA n'affectent pas négativement la consolidation mnésique dépendante du sommeil. Ces résultats nécessitent confirmation avec un échantillon plus large.En conclusion, cette thèse révèle que l'état de conscience des patients pendant les DoA est plus riche et varié que ce que suggèrent les critères actuels. Les interactions possibles avec autrui pendant les épisodes offrent une perspective pour explorer les processus cognitifs et mentaux pendant le sommeil lent profond.
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Cite

Yannis Idir. L'éveil des Songes : exploration des expériences mentales des dormeurs et des processus cognitifs sous-jacent à travers le modèle des parasomnies en sommeil lent. Sciences cognitives. Sorbonne Université, 2024. Français. ⟨NNT : 2024SORUS329⟩. ⟨tel-04880449⟩
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