aLe travail présenté dans ce mémoire est relatif à la détection, la localisation et l'analyse spectrale des fuseaux de sommeil (en anglais spindles). Après une présentation des différentes caractéristiques du signal EEG et du contexte de l'étude, le problème de la détection des fuseaux de sommeil est traité. Quatre méthodes sont évaluées. Les deux premières sont fondées sur des techniques de rupture de modèles et les deux autres sur le test d'une ou plusieurs caractéristiques du spindle. Le problème de la localisation des spindles est abordé ensuite. Nous appliquons deux procédures différentes. La première consiste à extraire le signal enveloppé du fuseau et à lui appliquer le test de Hinkley, la seconde utilise l'approche asymptotique locale couplée au test du rapport de vraisemblance généralise (en anglais generalized likelihood rati: GLR). La dernière partie de ce mémoire traite de l'analyse spectrale des spindles. Dans un premier temps, un panorama des méthodes d'estimation spectrale est dressé. Dans un second temps une étude comparative de ces méthodes sur des signaux sinusoïdaux est présentée. L'analyse spectrale des fuseaux de sommeil préalablement localisés est alors effectuée en utilisant l'algorithme forward-backward associe à l'estimateur de Prony