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Dim light melatonin onset (DLMO) is considered the most reliable circadian phase marker in humans. However, the methods to calculate it are diverse, which limits the comparability between studies. Given the key role of DLMO to diagnose circadian rhythm sleep-wake disorders and determine the optimal timing of chronotherapies, the establishment of clear and validated guidelines on the methodology to assess DLMO is very important. We performed a repeatability study (n = 31) and an agreement study (n = 62) in healthy young adults with hourly blood samples collected under dim light conditions (

Sleep deprivation, in the context of shift work, is an increasing major public health issue. We aimed to determine whether early light administration can counteract sleep deprivation effects, and to compare LED-glasses with a traditional light therapy box. This cross-over design study included 18 individuals exposed to light therapy for 30 minutes at 5 am after one night of complete sleep deprivation, to mimic the night shift condition. Individuals were randomly exposed to 10,000 Lux light box, 2,000 Lux LED blue-enriched glasses, and control (ambient dim-light at 8 lux). Alertness, cognition and mood were assessed throughout the night and following morning. Five women and 13 men (mean 24.78 year old) presented with a progressive and increasing alteration of alertness, cognition, and mood during each sleep deprivation. A rebound was observed at 8 am resulting from the circadian drive overriding cumulative sleep homeostatic effects. Morning light significantly improved sleepiness and sustained attention from 5 to 7 am. These effects were comparable between devices and significantly different from control. Both devices were overall well and similarly tolerated. Early morning light therapy in the condition of sleep loss may have broad practical applications to improve sleepiness, sustained attention and subsequent risk of accidents.

Significance Light pervasively affects physiology and behavior, especially the sleep–wake cycle (SWc), which is generated by clock signaling in the suprachiasmatic nuclei (SCN). Light synchronizes this clock and additionally exerts direct (circadian-independent) acute effects on sleep. However, it has never been clarified whether longer photic exposure, as experienced daily, might exert long-term sustained direct light effects (SDLE). Recording sleep in mice lacking a functional clock and/or the retinal photopigment melanopsin, we uncovered that circadian-driven input and SDLE equally contribute to SWc. SDLE were primarily mediated through melanopsin, with half relayed through SCN, redefining the latter’s role. Modeling allowed SWc prediction under simulated jet lags, further demonstrating SDLE as an important mechanism to consider when managing health consequences of light exposure., Artificial lighting, day-length changes, shift work, and transmeridian travel all lead to sleep–wake disturbances. The nychthemeral sleep–wake cycle (SWc) is known to be controlled by output from the central circadian clock in the suprachiasmatic nuclei (SCN), which is entrained to the light–dark cycle. Additionally, via intrinsically photosensitive retinal ganglion cells containing the photopigment melanopsin (Opn4), short-term light–dark alternations exert direct and acute influences on sleep and waking. However, the extent to which longer exposures typically experienced across the 24-h day exert such an effect has never been clarified or quantified, as disentangling sustained direct light effects (SDLE) from circadian effects is difficult. Recording sleep in mice lacking a circadian pacemaker, either through transgenesis (Syt10cre/creBmal1fl/-) or SCN lesioning and/or melanopsin-based phototransduction (Opn4−/−), we uncovered, contrary to prevailing assumptions, that the contribution of SDLE is as important as circadian-driven input in determining SWc amplitude. Specifically, SDLE were primarily mediated (>80%) through melanopsin, of which half were then relayed through the SCN, revealing an ancillary purpose for this structure, independent of its clock function in organizing SWc. Based on these findings, we designed a model to estimate the effect of atypical light–dark cycles on SWc. This model predicted SWc amplitude in mice exposed to simulated transequatorial or transmeridian paradigms. Taken together, we demonstrate this SDLE is a crucial mechanism influencing behavior on par with the circadian system. In a broader context, these findings mandate considering SDLE, in addition to circadian drive, for coping with health consequences of atypical light exposure in our society.

Nychthemeral sleep-wake cycles (SWc) are known to be generated by the circadian clock in suprachiasmatic nuclei (SCN), entrained to the light-dark cycle. Light also exerts direct acute effects on sleep and waking. However, under longer photic exposure such as the 24-hour day, the precise significance of sustained direct light effects (SDLE) and circuitry involved have been neither clarified nor quantified, as disentangling them from circadian influence is difficult. Recording sleep in mice lacking a circadian pacemaker and/or melanopsin-based phototransduction, we uncovered, contrary to prevailing assumptions, that circadian-driven input shapes only half of SWc, with SDLE being equally important. SDLE were primarily mediated (>80%) through melanopsin, of which half were relayed through SCN, independent of clock function. These findings were used for a model that predicted SWc under simulated jet-lag, and revealed SDLE as a crucial mechanism influencing behavior, and should be considered for circadian/sleep disorder management and societal lighting optimization.

Introduction Parmi les symptomes non-moteurs de la maladie de Parkinson les troubles du rythme circadien restent peu etudies et mal compris, pourtant ils affectent les autres aspects de la symptomatologie, en particulier le sommeil et la somnolence diurne. Objectifs Realiser une analyse approfondie des rythmes circadiens en relation avec une evaluation du sommeil, de la vigilance et des autres symptomes non-moteurs et moteurs. Patients et methodes Realisation chez 16 patients avec MPI d’actimetrie, de dosages salivaires de melatonine, de video-polysomnographie, tests iteratifs de latence d’endormissement, d’echelles d’auto-evaluation non-motrice (MEQ, PSQI, PDSS, Epworth, …) et evaluation des symptomes moteurs (UPDRS ON/OFF). Des correlations ont ete effectuees entre ces variables. Resultats Les patients ont un chronotype « du matin » (MEQ : 62,45 ± 7,48) et le debut de la secretion de melatonine est a 20 h 59 ± 1 h 15. L’actimetrie revele une amplitude relative de rythme circadien plutot basse (0,84 ± 0,11), une fragmentation du cycle elevee (0,88 ± 0,21) et une stabilite inter-jours faible (0,52 ± 0,14) avec une correlation significative a l’apathie (LARS). Le temps de sommeil lent profond (SLP) etait faible, correle a une diminution du score a la BREF. Parmi nos patients, 45,45 % avaient un SAOS. Discussion Nos resultats montrent une perturbation importante du fonctionnement chronobiologique dans la MPI, caracterisee par une tendance a l’avance de phase et un aplatissement du rythme. Les differentes correlations observees suggerent que ce dysfonctionnement circadien a un impact important sur les autres parametres physiologiques et symptomes. Conclusion Ces resultats confirment l’importance d’une meilleure comprehension et prise en charge des troubles du rythmes circadien dans la MPI afin d’ameliorer la qualite de vie des patients.

Introduction Dans la maladie de Parkinson, pathologie liee a un deficit dopaminergique, la luminotherapie constitue une nouvelle piste therapeutique via des interactions entre systeme dopaminergique et lumiere. Objectifs La presente etude clinique s’interesse a ces hypotheses en examinant l’effet d’une luminotherapie sur les symptomes moteurs et non moteurs de la maladie de Parkinson idiopathique. Patients et methodes Il s’agit d’une analyse intermediaire aupres de seize patients strasbourgeois randomises en deux groupes : l’un expose a une lumiere active, polychromatique a 5000 lux, l’autre a une lumiere placebo, rouge d’une intensite inferieure a 70 lux. Differentes evaluations ont ete realisees avant et quatre semaines apres exposition quotidienne a la lampe a raison de deux fois une heure par jour. Resultats La luminotherapie induit une augmentation significative du sommeil lent profond a la polysomnographie (PSG) et une amelioration significative de la somnolence diurne aux tests iteratifs de latence d’endormissement. Elle ne possede pas d’effet significatif sur : – les autres variables du sommeil et de la vigilance (PSG, actimetrie, auto-evaluations) – les symptomes moteurs (echelle UPDRS) ; – les rythmes circadiens (actimetrie, melatonine salivaire) ; – les troubles neuropsychologiques (auto et hetero-evaluations). Discussion L’analyse intermediaire de notre etude montre que la luminotherapie agirait via des effets directs de la lumiere ou par le processus homeostasique pour augmenter le sommeil lent profond et ameliorer la somnolence diurne. Cette augmentation du sommeil lent profond pourrait permettre un ralentissement des processus neurodegeneratifs par l’intervention du systeme glymphatique. Conclusion Les resultats actuels suggerent que la luminotherapie pourrait etre un traitement interessant pour ameliorer le sommeil lent profond et la vigilance.

Objectif L’alteration du sommeil et la somnolence diurne excessive (SDE) font partie des symptomes non moteurs de la maladie de Parkinson idiopathique (MPI) et degradent la qualite de vie. Methodes Evaluations du sommeil et de la somnolence realisees chez 16 patients avec MPI via polysomnographie, TILE, actimetrie et echelles d’auto-evaluation (PSQI, PDSS, Epworth). Correlations effectuees entre les differentes caracteristiques cliniques, symptomes moteurs et symptomes non-moteurs. Resultats 75 % des patients sont consideres comme mauvais dormeurs selon l’auto-questionnaire PSQI. Leur sommeil lent leger (SLL) etait de 73,33 % du temps total de sommeil (TTS) et le sommeil lent profond (SLP) de 9,26 % (« normes » 60 % et 23 %). 40,1 % des patients presentaient une SDE objective et 45 % une SDE subjective. Selon le score d’Epworth, les hommes etaient davantage somnolents et les patients ayant une pression arterielle systolique plus elevee avaient moins de somnolence. 45,45 % de nos patients avaient un SAOS modere ou severe avec des TILE davantage pathologiques. Une atteinte des fonctions executives (diminution du score a la BREF) etait correlee a l’augmentation du SLL et la diminution du SLP. Une evolution de la maladie depuis au moins 8 ans impactait la fragmentation du sommeil et le TTS. Correlations statistiquement significatives. Conclusion En plus de la necessite d’optimiser le traitement dans la MPI, il est primordial de mieux apprehender l’alteration du sommeil qui pourrait participer a la pathogenese de cette maladie neurodegenerative, possiblement via le role primordial du SLP dans le systeme glymphatique.

Objectif Les rythmes circadiens sont alteres dans la maladie de Parkinson idiopathique (MPI). Ils impactent la qualite de vie des patients via leur retentissements multiples (sommeil, vigilance, humeur, cognition, ….). Methodes Evaluation de differents rythmes circadiens realisee chez 16 patients avec MPI via actimetrie, dosages salivaires de la melatonine et echelle de chronotype (MEQ). Correlations effectuees entre les differentes caracteristiques cliniques, les symptomes moteurs et symptomes non-moteurs. Resultats Les patients sont principalement « du matin » (MEQ 62,45 ± 7,48). Leurs 5 heures les moins actives debutent en moyenne a 0h28 et les 10 les plus actives a 08h14. Le debut de la secretion de melatonine moyen en lumiere faible a ete estime a 20h11. L’amplitude relative (RA) est plutot basse (0,84 ± 0,11), la variabilite intra jour ou fragmentation du cycle plutot elevee (0,88 ± 0,21) et la stabilite inter-jours faible (0,52 ± 0,14) signifiant une atteinte de leurs rythmes veille/sommeil. Ces derniers parametres sont correles de maniere significative a l’apathie (LARS). Par ailleurs, les patients somnolents secretent moins de melatonine salivaire (TILE, Epworth) et ont une RA moindre (PDSS). Correlations statistiquement significatives. Conclusion Renforcer les rythmes circadiens (lutter contre l’apathie et la somnolence, exposition lumineuse et activite motrice en journee, …) doit faire partie de la strategie therapeutique dans la MPI. Il reste incertain si les troubles du rythme circadien sont davantage une cause ou une consequence de la neurodegenerescence.

Objectif Dans la maladie de Parkinson, pathologie liee a un deficit dopaminergique, la luminotherapie constitue une nouvelle piste therapeutique via des interactions entre systeme dopaminergique et lumiere. Methodes Il s’agit d’une analyse intermediaire etudiant l’effet d’une luminotherapie sur les symptomes moteurs et non moteurs chez seize patients strasbourgeois randomises en deux groupes : l’un expose a une lumiere active, polychromatique a 5000 lux, l’autre a une lumiere placebo, rouge d’une intensite inferieure a 70 lux. Differentes evaluations ont ete realisees avant et quatre semaines apres exposition quotidienne a la lampe a raison de deux fois une heure par jour. Resultats Selon ces resultats, la luminotherapie induit une augmentation significative du sommeil lent profond a la polysomnographie et une amelioration significative de la somnolence diurne aux tests iteratifs de latence d’endormissement. En revanche, elle ne possede pas d’effet significatif sur les nombreuses autres variables du sommeil et de la vigilance mesurees par polysomnographie, actimetrie et auto-evaluations. Enfin, aucun effet significatif n’a ete mis en evidence aux evaluations des symptomes moteurs par l’echelle « Unified Pakinson's Disease Rating Scale », des rythmes circadiens par enregistrements actimetriques, agenda de sommeil et dosages de la melatonine salivaire, des troubles affectifs, comportementaux et neuropsychologiques par auto et hetero-evaluations. Conclusion Les resultats actuels suggerent que la luminotherapie pourrait etre un traitement interessant pour ameliorer le sommeil lent profond et la vigilance.

Objectif Les cycles ultradiens d’exposition lumineuse sont utilises afin d’etudier les effets directs de la lumiere chez le Rongeur. Le cycle d’alternance 1 h de lumiere/1 h d’obscurite (ou « T2 ») est aligne sur 24 h alors que le cycle 3,5 h/3,5 h (ou « T7 ») ne l’est pas, induisant un decalage des periodes de lumiere et d’obscurite de jour en jour. La comparaison des effets de ces 2 types de paradigmes sur la veille et le sommeil n’a pas ete etudie a ce jour. Methodes Chez la souris, l’influence des cycles ultradiens T2 et T7 sur la veille et le sommeil est evalue par des analyses quantitatives (duree totale, organisation circadienne, fragmentation…) et qualitatives de l’activite electrocorticographique (activites θ et γ de veille ; puissance δ en sommeil lent analyse en fonction du temps passe eveille ; homeostat). Resultats Les cycles etudies induisent tous deux un effet hypnogene direct de la lumiere et une diminution de l’amplitude du rythme circadien de sommeil. Seul le cycle T7, non aligne sur 24 h, induit un decalage de phase de jour en jour. Nos resultats preliminaires suggerent une modification de l’homeostat, avec un decouplage entre la puissance des oscillations δ et la duree de la veille. Conclusion Le cycle ultradien de lumiere, aligne ou non sur 24 h, induit des modifications de l’organisation et de l’homeostat de sommeil chez la souris. Compte tenu des larges implications sur la cognition, la vigilance ou encore l’humeur, ces resultats sont importants pour comprendre les troubles de sujets exposes a des cycles irreguliers de lumiere.

Objectif L’exposition a un cycle irregulier de lumiere, e.g. en travail poste, est responsable d’alterations de la memoire. Selon une etude recente, les deficits mnesiques de souris exposees a un cycle ultradien (CU) de lumiere non aligne sur 24 h seraient lies a un effet direct de la lumiere. Notre objectif est de verifier si un CU de lumiere influence la memoire via un effet direct et/ou un effet sur le rythme circadien et le sommeil. Methodes Chez la Souris, l’influence sur le sommeil d’un cycle de 3,5 h de lumiere/3,5 h d’obscurite (T7) est evaluee par des analyses quantitatives (duree totale, organisation circadienne) et qualitatives (analyse spectrale des ondes delta) de traces EEG. Un test de nouveaute spatiale en T-maze effectue avant et apres l’exposition au cycle T7 permet d’evaluer les performances mnesiques. Resultats Le cycle T7 induit une diminution de la puissance des ondes delta et un allongement de la periode circadienne aboutissant a une opposition de phase du rythme circadien de sommeil apres 2 semaines d’exposition a ce paradigme. La memoire spatiale des animaux est alteree lorsque les souris sont testees a la meme heure apres et avant le T7 (donc en opposition de phase) mais pas chez les animaux testes a la meme phase (12 h plus tard). Conclusion L’exposition a un CU de lumiere et son effet sur l’homeostat de sommeil ne semblent donc pas affecter directement la memoire spatiale. Par contre, le decalage de phase du sommeil serait a l’origine de l’alteration mnesique. Ces resultats sont importants pour comprendre les deficits cognitifs de sujets exposes a des cycles irreguliers de lumiere.

Study objectives Sleep neurobiology studies use nocturnal species, mainly rats and mice. However, because their daily sleep/wake organization is inverted as compared to humans, a diurnal model for sleep studies is needed. To fill this gap, we phenotyped sleep and waking in Arvicanthis ansorgei, a diurnal rodent widely used for the study of circadian rhythms. Design Video-electroencephalogram (EEG), electromyogram (EMG), and electrooculogram (EOG) recordings. Setting Rodent sleep laboratory. Participants Fourteen male Arvicanthis ansorgei, aged 3 mo. Interventions 12 h light (L):12 h dark (D) baseline condition, 24-h constant darkness, 6-h sleep deprivation. Measurements and results Wake and rapid eye movement (REM) sleep showed similar electrophysiological characteristics as nocturnal rodents. On average, animals spent 12.9 h ± 0.4 awake per 24-h cycle, of which 6.88 h ± 0.3 was during the light period. NREM sleep accounted for 9.63 h ± 0.4, which of 5.13 h ± 0.2 during dark period, and REM sleep for 89.9 min ± 6.7, which of 52.8 min ± 4.4 during dark period. The time-course of sleep and waking across the 12 h light:12 h dark was overall inverted to that observed in rats or mice, though with larger amounts of crepuscular activity at light and dark transitions. A dominant crepuscular regulation of sleep and waking persisted under constant darkness, showing the lack of a strong circadian drive in the absence of clock reinforcement by external cues, such as a running wheel. Conservation of the homeostatic regulation was confirmed with the observation of higher delta power following sustained waking periods and a 6-h sleep deprivation, with subsequent decrease during recovery sleep. Conclusions Arvicanthis ansorgei is a valid diurnal rodent model for studying the regulatory mechanisms of sleep and so represents a valuable tool for further understanding the nocturnality/diurnality switch.

Given the discordant results of studies that have reported cases of RLS associated with brainstem stroke and the absence of RLS in large series describing the clinical spectrum of brainstem infarctions, we decided to assess RLS in all patients admitted for brainstem stroke.All patients who were consecutively referred to the Strasbourg stroke unit for brainstem infarction were prospectively evaluated for RLS. The different parameters analyzed were the topography of the ischemic lesions (magnetic resonance imaging), the different symptoms (sensory, motor, cerebellar, cranial nerves and dysarthria) and the NIH stroke scale. Statistical analyses used the Bayesian paradigm.Thirty patients have been included, and RLS was observed in three patients (10%). Two patients suffered from an exacerbation of symptoms anterior to the stroke, and the other patient a de novo, but transient, RLS. Patients with stroke-induced sensory symptoms have a higher risk to develop brainstem stroke-related RLS as compared to patients without sensory symptoms.The results suggest that RLS should be systematically screened in patients affected with brainstem stroke, especially in the case of stroke-induced sensory symptoms. Clinicians should be aware of this association, especially as efficient treatments are available and allow improving the management of patients affected with stroke.

Objectif La lumiere influence le sommeil et la veille via des effets circadiens et non circadiens (directs), mais la possibilite d’une modulation photique de l’homeostasie du sommeil n’a pas ete clairement etablie. Des travaux recents de notre equipe ont montre que la melanopsine (Opn4), un photopigment retinien mediant les effets non visuels de la lumiere, affecte l’homeostasie du sommeil. Dans cette etude, notre objectif a ete de determiner si le processus homeostasique de sommeil est module par l’irradiance de la lumiere chez des souris melanopsine knockout (Opn4-/-), en utilisant un protocole ne modifiant pas la phase du rythme circadien. Methodes Des souris males (back-cross) Opn4-/- et leurs controles ont ete exposees a un cycle de lumiere obscurite standard de 12 h :12 h en utilisant trois intensites lumineuses differentes ( Resultats En condition baseline, la puissance delta augmente significativement (p Conclusion Ces resultats suggerent une relation positive entre l’intensite de la lumiere et la regulation homeostasique du sommeil. Cet effet est medie principalement par la phototransduction melanopsinergique. Des recherches complementaires sont necessaires pour mieux comprendre les liens entre lumiere, melanopsine et homeostasie du sommeil, avec des applications potentielles au quotidien.