L’apnée obstructive du sommeil (AOS) est un trouble du sommeil particulièrement prévalent dans la population âgée, qui peut se présenter par différents niveaux de sévérité. Des études épidémiologiques récentes ont montré une association entre l’AOS et l’incidence de la démence. De plus, l’AOS a été identifiée de façon répétée comme un facteur de risque d’accident vasculaire cérébral. Ces conséquences potentielles de l’AOS sur le cerveau pourraient être dues à l’hypoxémie intermittente et à la fragmentation du sommeil causées par les obstructions respiratoires répétées. Bien que l’AOS soit impliquée dans l’incidence de conséquences graves sur le cerveau, son impact sur la fonction et la structure du cerveau vieillissant reste sous-évalué.  Ainsi, l’objectif de cette thèse est d’évaluer l’association entre l’AOS et sa sévérité sur le fonctionnement cérébral et la structure neuroanatomique chez des personnes âgées de plus de 55 ans. Nous avons émis l’hypothèse que les changements cérébraux chez les personnes avec AOS pourraient s’apparenter aux profils observés dans les stades précurseurs de déclin cognitif. Pour ce faire, diverses méthodes de neuroimagerie ont été utilisées pour caractériser l’ensemble du cerveau des personnes avec AOS. Le fonctionnement cérébral au repos éveillé a été évalué par le biais de la tomographie par émission monophotonique en mesurant le flot sanguin cérébral régional. La structure anatomique de la matière grise et de la matière blanche a été évaluée en imagerie par résonance magnétique. La structure de la matière grise a été évaluée grâce à diverses techniques structurelles, mesurant le volume de la matière grise et l’épaisseur corticale. La structure de la matière blanche a été évaluée avec des méthodes d’imagerie de diffusion, mesurant la diffusivité des molécules d’eau dans la matière blanche. Dans notre premier article, nous observons que l’AOS sévère, ainsi que plusieurs marqueurs de sévérité de l’AOS sont associés avec des régions d’hypoperfusion au repos éveillé. Ces réductions régionales de la perfusion cérébrales pourraient être dues à un moins bon fonctionnement des neurones et cellules gliales. Dans notre deuxième article, nous montrons que le profil régional d’hypoperfusion cérébrale diurne diffère selon que l’AOS soit observée en sommeil paradoxal ou en sommeil lent. Chez des personnes avec une sévérité plus faible d’AOS, la présence d’évènements respiratoires en sommeil paradoxal était tout de même associée avec une réduction de la perfusion cérébrale. Ceci suggère que les évènements respiratoires en sommeil paradoxal pourraient être plus dommageables pour le cerveau que ceux en sommeil lent. Nos résultats suggèrent que l’AOS entraine une réduction du fonctionnement cérébral mesuré par une réduction régionale de la perfusion cérébrale. De plus, ces articles suggèrent également que plusieurs facteurs dans l’AOS contribuent différemment aux dysfonctions cérébrales. Dans notre troisième article, nous observons que les perturbations respiratoires, la fragmentation du sommeil, mais surtout l’hypoxémie contribuent à l’hypertrophie de la matière grise. Nous suggérons qu’un processus d’œdème, ou d’autres processus réactifs et aigus pourraient être en cause dans l’augmentation de la taille de la matière grise. Ce processus pourrait également expliquer nos résultats du dernier article. Dans notre quatrième et dernier article, nous montrons que l’AOS est associée avec une réduction de la diffusivité des molécules d’eau dans la matière blanche, surtout dans les cas légers d’AOS. Un processus d’œdème intracellulaire pourrait restreindre la diffusivité des molécules d’eau dans les cellules de la matière blanche. Les résultats de cette thèse clarifient les changements cérébraux observés dans la population vieillissante avec l’AOS. Ainsi, malgré des réductions de la perfusion cérébrale suggérant un dysfonctionnement cérébral, l’AOS est également associée avec des changements de structure de la matière grise et de la matière blanche suggérant des processus réactifs et aigus. Puisque ce profil a été rapporté dans les stades précurseurs de déclin cognitif et de démence, nos résultats soulèvent l’importance d’identifier les facteurs dans l’AOS qui sont associés avec les changements cérébraux, afin d’identifier les individus à risque de conséquences cérébrales négatives. De plus, nos résultats soulèvent également l’importance d’évaluer les effets du traitement de l’AOS pour éviter ou ralentir les conséquences de celle-ci sur la santé cérébrale et cognitive.

Mots-clés : Apnée obstructive du sommeil , Vieillissement , Biomarqueurs , Démence , Neuroimagerie , Matière blanche , Matière grise , Imagerie par résonance magnétique , Flot sanguin cérébral régional , Tomographie par émission monophotonique