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Les enregistrements polygraphiques permettent d'objectiver l'alternance complexe, circadienne et ultradienne des états de vigilance (veille, sommeil à ondes lentes, sommeil paradoxal). Appliqués à des patients qui présentent des lésions focales de l'encéphale surtout d'origine vasculaire, ils ont permis de confirmer que la physiologie du sommeil chez l'homme était proche de celle des autres mammifères.
Les maladies responsables de lésions diffuses (dégénérations, infections, traumatismes) s'accompagnent d'une modification globale des aspects de la veille et du sommeil et de leur organisation qui, exceptionnellement revêt un intérêt diagnostique ou pronostique (anomalie oculomotrice d'un Steele-Richardson, arythmie respiratoire d'un Shy et Dragger, déstructuration du sommeil d'un Creutzfeldt-Jakob).
Les états de vigilance influencent dans certains cas la survenue de manifestations paroxystiques (crises d'épilepsie, migraines, mouvements anormaux). Ainsi on a remarqué la survenue d'état de mal électrique au cours du sommeil, la prédominance nocturne des crises de l'épilepsie à paroxysmes rolandiques et matinale des myoclonies massives et des crises Grand Mal ainsi que la relation entre le sommeil paradoxal des crises d'algies vasculaires de la face.
Cependant l'explication de ces interactions reste pour l'instant mystérieuse. Une nosographie des phénomènes épisodiques nocturnes est en train de naître. D'importants travaux ont été réalisés pour corréler des anomalies des états de vigilance et des sous-groupes homogènes de patients psychiatriques. Ils ont suggéré, in fine, que certaines dépressions étaient associées à une apparition anormalement précoce du sommeil paradoxal dont l'interprétation est encore hasardeuse.
Les autres résultats sont beaucoup moins convaincants, en dehors de la constatation courante d'un mauvais sommeil chez la plupart des patients psychiatriques. Moyens d'investigations sensibles d'un certain type de fonctionnement de l'encéphale, les enregistrements polygraphiques ont apporté une contribution précise, mais limitée à la nosographie des affections de cet organe.
