This review is aimed at providing an overview concerning the hierarchy of different kinds of micro-arousals (without awakening) during slow wave sleep (SWS), and to summarize available data on the dynamic interplay of phasic events constituting the microstructural web of sleep EEG. K-complexes are considered elementary forms of arousal during SWS. They carry characteristics of evoked potentials, which provide subattentive information processing and have at the same time level-setting sleep maintenance functions. Micro-arousals are more complex arousal-dependent phasic events in the hierarchy. One class of recurring micro-arousals are preceded by K-complexes, while others, such as phases of spontaneous transitory activation — type micro-arousals — represent higher levels of arousal, and are associated with EEG desyncronization, increased muscle activity and signs of autonomous arousal. All types of micro-arousals function in a complex interrelationship with another phasic event — sleep spindles — interpreted as microstates inhibiting sensory inflow through the thalamic relay system. Lastly the CAP (cyclic alternating pattern) phenomenon offers a global framework for characterizing and measuring arousal instability. Appearance of CAP sequences reflects arousal instability in a higher duration range than individual micro-arousals. They represent an arousal control mechanism reflecting that all arousing influences set into motion an oscillatory level setting system around the referential state providing a flexible adaptation for the system to defend it against perturbations. The whole arousal (without awakening) hierarchy thus seems to play an essential role in sleep regulation, serving both cyclicity and maintenance of sleep and providing at the same time flexible contact between sleeper and environment — preserving the possibility to wake up in case of any biological danger, and tailoring sleep program according to actual environmental or inner demands. Although at present there are no accepted rules for microstructural evaluation of sleep, microstructural aspects provide a more dynamic picture both about the preprogrammed and reactive changes in sleep. This approach gives us some clues to better understand sleep disorders as well. Several studies concerning microstructural analysis of certain sleep disorders are also reviewed

Ce travail propose une synthèse de la hiérarchie des différents types de micro-éveil (sans réveil) dans le sommeil lent, et un résumé des données disponibles sur les interactions dynamiques des événements phasiques constituant la microstructure de I'EEG de sommeil. Les complexes-K sont considérés comme des formes élémentaires d'éveil dans le sommeil lent, ayant des similitudes avec les potentiels évoqués, reflétant à la fois l'élaboration d'information subconsciente et maintenant le niveau du sommeil. Dans la hiérarchie, les micro-éveils récurrents sont des événements phasiques plus complexes, dépendants de la vigilance. Certains d'entre-eux sont précédés par des complexes-K; d'autres, tels que les micro-éveils de type «phases d'activation transitoire , représentent un niveau de vigilance plus haut, associant une désynchronisation de l'EEG, une augmentation de l'activité musculaire et des signaux d'éveil autonome. Ces différents micro-éveils ont des relations complexes avec un autre type d'événement phasique, les spindles, qui correspondent à des micro-états inhibant l'influx sensoriel à travers des relais thalamiques. Au sommet de la hiérarchie, l'alternance des patterns constitue un moyen de mesurer globalement l'instabilité de l'éveil. L'apparition de ces séquences reflète l'instabilité de la vigilance pendant des périodes plus longues que celles des micro-éveils individuels. Ces séquences constituent un mécanisme de contrôle de l'éveil. Elles indiquent que toutes les influences activatrices mobilisent un système stabilisateur pour maintenir le niveau de vigilance qui oscille autour d'un état référentiel, à la fois en assurant une adaptation souple du système et en protégeant celui-ci des perturbations. Toute la hiérarchie des micro-éveils sans réveil paraît avoir un rôle de système régulateur qui assure à la fois l'aspect cyclique et le maintien du sommeil; il assure également l'adaptation du dormeur à son environment, en lui offrant la possibilité de se réveiller en cas d'urgence biologique, et en adaptant le programme du sommeil aux exigences environnementales ou intérieures. Bien que pour le moment des règles formelles d'évaluation de la microstructure du sommeil n'existent pas, cette dernière offre des informations plus dynamiques sur les altérations tant programmées que réactives dans le sommeil, et permet aussi de comprendre certaines caratéristiques du sommeil pathologique. Des études sur l'analyse microstructurelle de certains troubles du sommeil sont aussi présentées.