Présentation d’Actigraphic Data Analyzer (ADA), un logiciel open source pour le scoring veille/sommeil et l’analyse des rythmes circadiens avec interface graphique
Un nouveau logiciel open source rend l’analyse actigraphique avancée accessible aux chercheurs sans expertise en programmation.
Des chercheurs de l’Université de Varsovie et de l’Université SWPS ont publié Actigraphic Data Analyzer (ADA), un package Python gratuit et open source qui intègre le scoring complet veille/sommeil et l’analyse des rythmes circadiens dans une interface graphique. Publié le 30 juin 2026 dans Scientific Reports (PMID : 42380419), cet outil comble le fossé entre la sophistication des méthodes de recherche en actigraphie et les barrières techniques qui empêchent de nombreux cliniciens et chercheurs du sommeil de les utiliser.
Ce qu’il fait
L’actigraphie utilise des accéléromètres portés au poignet pour enregistrer les mouvements sur plusieurs jours ou semaines, offrant une fenêtre objective sur les habitudes de sommeil et les rythmes circadiens en dehors du laboratoire du sommeil. ADA lit les données brutes d’accéléromètre des deux appareils de recherche les plus utilisés (GENEActiv et ActiGraph) ainsi que de l’ensemble de données public MESA (Multi-Ethnic Study of Atherosclerosis), puis condense les signaux haute fréquence en périodes d’époque sélectionnables par l’utilisateur.
Pour la classification veille/sommeil, le logiciel implémente plusieurs algorithmes établis ainsi que l’approche Universal Filter récemment publiée, offrant aux chercheurs la flexibilité de comparer les méthodes ou de choisir la mieux adaptée à leurs données. Pour l’analyse des rythmes circadiens, ADA calcule un ensemble complet de descripteurs, notamment l’analyse des fluctuations détendues (DFA), les métriques basées sur le cosinor (composantes unique, étendues et multiples), les spectres de modèles autorégressifs, la stabilité interdienne (IS), la variabilité intradienne (IV), ainsi que le timing et l’amplitude des périodes d’activité M10 et L5.
Le package génère directement les graphiques et métriques cliniques standard du sommeil : profils d’activité quotidiens, marqueurs d’endormissement et de réveil, indice de fragmentation du sommeil et visualisations associées. Les utilisateurs peuvent travailler via l’interface graphique interactive ou importer ADA comme bibliothèque Python pour du script personnalisé.
Détails techniques clés
ADA est écrit en Python et sous licence GPLv3, garantissant transparence et réutilisabilité. L’interface graphique abaisse considérablement la barrière technique : les chercheurs à l’aise avec un tableur peuvent charger des données brutes d’accéléromètre, configurer les paramètres d’analyse et exporter les résultats sans écrire une seule ligne de code.
Les développeurs ont validé l’outil sur des données réelles en créant et en publiant un nouvel ensemble de 87 enregistrements actigraphiques hebdomadaires, mis gratuitement à disposition sous licence Creative Commons CC-BY. L’analyse de ces enregistrements leur a permis d’examiner comment différents descripteurs du rythme circadien sont liés entre eux. Une matrice de corrélation de l’ensemble complet des descripteurs (DFA, variantes cosinor, spectre du modèle AR, IS, IV, M10, L5) a révélé que les métriques se regroupent en deux catégories significatives : celles principalement sensibles à la longueur de la période circadienne, et celles qui capturent la force ou la robustesse du rythme de 24 heures.
Cette constatation souligne une leçon pratique pour les chercheurs : les différents descripteurs circadiens ne sont pas interchangeables, et les études qui reposent sur une seule métrique peuvent manquer des facettes importantes de la physiologie circadienne. ADA permet de calculer facilement l’ensemble complet et d’examiner ces relations.
Pourquoi c’est important
L’actigraphie se trouve à un carrefour délicat dans la recherche sur le sommeil. Le matériel est bon marché et discret, les données sont riches, et les questions cliniques sont urgentes (à quel point le sommeil de ce patient est-il perturbé ? à quel point son rythme circadien est-il fragmenté ?). Pourtant, la chaîne d’analyse est restée fragmentée, de nombreux groupes de recherche écrivant des scripts ponctuels, dépendant de logiciels propriétaires ou simplement abandonnant la dimension circadienne parce que les outils sont trop lourds.
En regroupant toute la chaîne d’analyse dans un outil gratuit, graphique et bien documenté, ADA supprime un véritable goulot d’étranglement. Un clinicien dans un centre du sommeil communautaire, un étudiant diplômé découvrant l’actigraphie ou un collaborateur sur un site de terrain disposant d’un soutien informatique limité peut désormais effectuer les mêmes analyses qu’un laboratoire spécialisé en chronobiologie. La licence open source signifie également que le logiciel peut être audité, étendu et adapté par la communauté.
La publication de l’ensemble de validation de 87 enregistrements sous licence CC-BY est en soi une contribution. Les ensembles de données actigraphiques disponibles ouvertement avec cette profondeur d’annotation sont relativement rares, et l’analyse d’accompagnement du regroupement des descripteurs fournit une référence utile pour les chercheurs concevant des études sur les rythmes circadiens.
Limites
ADA est un outil d’analyse de données actigraphiques, et l’actigraphie elle-même a des limites bien connues. Elle déduit le sommeil à partir du mouvement (ou de son absence) plutôt que de mesurer directement les états cérébraux via la polysomnographie, donc la classification veille/sommeil comporte une incertitude inhérente qui varie selon l’algorithme et la population. La précision du logiciel dépend de la qualité des enregistrements d’entrée et de la pertinence de l’algorithme choisi pour la population étudiée spécifique.
L’outil prend actuellement en charge les appareils GENEActiv et ActiGraph ainsi que l’ensemble de données MESA. Les chercheurs utilisant d’autres marques d’accéléromètres devraient convertir leurs données dans un format compatible. De plus, bien que l’interface graphique soit un atout pour l’accessibilité, les utilisateurs qui doivent traiter de très grands ensembles de données ou exécuter des pipelines automatisés voudront utiliser l’interface de bibliothèque Python, ce qui nécessite une certaine familiarité avec la programmation.
En résumé
ADA est un outil bien conçu, gratuit, qui comble une véritable lacune dans l’écosystème de la recherche en actigraphie. Sa combinaison de multiples algorithmes de scoring veille/sommeil, de descripteurs complets du rythme circadien, d’une interface graphique et d’une licence open source le rend largement utile dans la recherche sur le sommeil, la pratique clinique et l’enseignement. Pour tout chercheur travaillant avec des données GENEActiv ou ActiGraph qui souhaite aller au-delà des métriques de sommeil de base vers l’analyse du rythme circadien sans construire son propre pipeline, ADA mérite un examen attentif.
Le logiciel est disponible sur le dépôt du projet (GPLv3), et l’ensemble de validation de 87 enregistrements hebdomadaires est disponible sous licence CC-BY.
Source : Bieganski P, Tutaj M, Duszyk-Bogorodzka A, Durka P. Introducing Actigraphic Data Analyzer (ADA), an open source software for sleep/wake scoring and circadian rhythm analysis with graphical interface. Sci Rep. 2026. doi:10.1038/s41598-026-59007-7. PMID : 42380419. Financement : Ministère polonais de l’Éducation et des Sciences (PN/01/0111/2022). Aucun intérêt concurrent déclaré.
Traduit par Lydie