Neuroimaging findings in primary insomnia

State-of-the-art neuroimaging techniques have accelerated progress in the study and understanding of sleep in humans. Neuroimaging studies in primary insomnia remain relatively few, considering the important prevalence of this disorder in the general population. This review examines the contribution of functional and structural neuroimaging to our current understanding of primary insomnia. Functional studies during sleep provided support for the hyperarousal theory of insomnia. Functional neuroimaging also revealed abnormalities in cognitive and emotional processing in primary insomnia. Results from structural studies suggest neuroanatomical alterations in primary insomnia, mostly in the hippocampus, anterior cingulate cortex and orbitofrontal cortex. However, these results are not well replicated across studies. A few magnetic resonance spectroscopy studies revealed abnormalities in neurotransmitter concentrations and bioenergetics in primary insomnia. The inconsistencies among neuroimaging findings on insomnia are likely due to clinical heterogeneity, differences in imaging and overall diversity of techniques and designs employed. Larger samples, replication, as well as innovative methodologies are necessary for the progression of this perplexing, yet promising area of research.

RésuméLes techniques d’imagerie cérébrale ont permis des avancées considérables dans l’étude du sommeil chez l’humain. Cependant, les études par imagerie cérébrale dans l’insomnie primaire demeurent peu nombreuses, particulièrement en regard de la prévalence importante de ce trouble du sommeil dans la population générale. Cette revue examine la contribution des études d’imagerie cérébrale fonctionnelle et structurelle à la compréhension de l’insomnie primaire. Les études d’imagerie fonctionnelle au cours du sommeil appuient la théorie de l’hyperactivation dans l’insomnie. D’autres études fonctionnelles ont révélé des altérations dans le traitement cérébral des processus cognitifs et émotionnels dans l’insomnie primaire. Les résultats des études structurelles suggèrent des modifications neuroanatomiques, particulièrement dans l’hippocampe, le cortex cingulaire antérieur et le cortex orbitofrontal. Cependant, ces résultats ne sont pas concordants d’une étude à l’autre. Quelques études spectroscopiques ont révélé des altérations dans les niveaux de neurotransmetteurs, ainsi que des changements bioénergétiques dans l’insomnie primaire. Le manque de concordance entre les résultats d’imagerie cérébrale en insomnie pourrait être lié à l’hétérogénéité des différentes populations cliniques étudiées, ainsi qu’à la diversité des techniques d’imagerie et d’analyse employées. La neuroimagerie constitue une voie d’exploration prometteuse de l’insomnie, mais la poursuite des avancées dans ce domaine nécessite de réunir de plus grands échantillons, de reproduire et confirmer les résultats existants, tout en développant l’utilisation de nouvelles modalités.