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Delta (rythme, ondes)




symbole (angl. delta rhythm - delta waves)

Rythme cérébral de haute amplitude et de basse fréquence, caractéristique des stades de sommeil profond (stades 3 et 4).

Physio. Découvertes par William Gray Walter en 1910, les ondes delta ont été immédiatement associées au sommeil, dont elles représentent les phases les plus profondes, les stades 3 et 4, de plus en plus souvent regroupées sous le nom de "Stade N3 de sommeil à ondes lentes" (Stage N3 slow-waves sleep). Pourtant, on continue parfois à distinguer les stades 3 et 4 sur la base de la proportion d'ondes delta : moins de 50 % de l'activité électro-encéphalographique (EEG) lors du stade 3, plus de 50% lors du stade 4. De manière distinctive, on évoque le stade N3 de sommeil à ondes lentes dès que l'activité delta représente 20% de l'activité EEG.

Ces ondes se précèdent généralement d'un artefact électrique nommé Complexe-K, l'un des évènements électromagnétiques les plus remarquables de l'activité électro-encéphalique. Le complexe-K signe le passage dans un stade de sommeil profond lors duquel le sujet tombe dans un état inconscient avec un effet très diminué d'éventuelles stimulations externes.

Les ondes delta sont les plus lentes de l'activité électro-encéphalique, mesurées à l'EEG avec une périodicité/fréquence de l'ordre de 0,5 à 2 Hz (certains auteurs considèrent la limite supérieure à 4 Hz). Elles sont également les plus grandes, avec une amplitude allant de 20 à 200 microvolts. Pour ces raisons, elles semblent cohérentes avec un état de veille profonde avec activité cérébrale au repos, quoique le cerveau ne soit pas "éteint" pour autant : les stades de sommeil profond à onde delta sont également des périodes dans lesquelles le sujet peut rêver. On les a également associé aux mécanismes de consolidation mémorielle (notamment, mémoire épisodique).

Neuro. L'activité delta tire son origine du cortex ou du thalamus, ce dernier en coordination avec la formation réticulée, connue pour jouer un rôle important dans le sommeil. Au niveau cortical, on constate une latéralisation (précisément, latéralité) avec une dominance pour l'hémisphère droit, de l'activité delta (Mistlberger et al., 1987). Lors de la phase de sommeil lent, le cortex est globalement inhibé par le système gaba-ergique (Hobson, Pace-Schott, 2002). Néanmoins, l'activité delta semble stimuler la production d'hormones durant le sommeil, notamment, les hormones de croissance GHRH et la prolactine, mais inhibe alors la production d'autre hormones, dont celles de stimulation de la thyroïde (TSH).

Quasiment prédominante chez le nourrisson, l'activité delta subit une baisse importante de proportion dès l'enfance, puis, surtout, à l'adolescence, et continue à diminuer au cours de la vie, jusqu'à être parfois totalement absente chez certains adultes âgés. Avec le temps, l'incidence des ondes delta temporales, par rapport aux autres régions cérébrales, augmente.

Une activité delta anormale (par exemple, irruption d'ondes alpha à l'EEG) accompagne certaines formes de schizoprénie et de démence (Hales et al., 2007), ainsi que les phases d'intoxication et de délire. A l'inverse, l'hypersynchronisation delta, dont résulte une acivité delta atteignant couramment l'amplitude de 150 microvolts peut témoigner de troubles du sommeil tels que somnambulisme et somniloquie. Cette hypersynchronisation se rencontre par ailleurs plus fréquemment lors de périodes de repos suivant une privation de sommeil.

On peut également noter que les ondes Delta se rencontrent sur les tracés EEG de l'état de coma (un tracé plat est à contrario signe de mort cérébrale).