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Toujours endormi? Un groupe de neurones montré du doigt

Un circuit neuronal du cerveau associé au contrôle de l'éveil a été mis au jour par des chercheurs américains qui tentaient d'expliquer comment le cerveau agit lorsqu'une personne doit rester éveillée et contrer le besoin naturel de dormir.

L’humain doit souvent lutter contre la fatigue, que ce soit au travail, à l’école ou au volant d’une voiture. L’équipe du Caltech a voulu comprendre les mécanismes cérébraux en présence pour trouver des façons de lutter contre le besoin naturel de dormir et pour rester éveillé.

Les chercheurs se sont penchés sur une région cérébrale en particulier, le noyau du raphé, qui joue un rôle important dans la régulation du cycle veille/sommeil et où se trouve un groupe de neurones (DRNDA ) peu étudié à ce jour.

C’est pour remédier à cette situation que l’équipe de la Pre Gradinaru a étudié plus en détail ces neurones (DRNDA) chez la souris, qui est l’un des modèles pour étudier le cerveau humain.

Dans un premier temps, l'équipe a mesuré l'activité des DRNDA chez des rongeurs à qui l’on présentait des stimuli, comme l'arrivée d'un partenaire potentiel, une sensation désagréable soudaine ou de la nourriture.

Les DRNDA étaient très actifs au cours de ces événements, ce qui a conduit les chercheurs à penser que ces neurones envoient des signaux d'excitation, qui peuvent ensuite moduler l'état de sommeil/éveil.

Dans un deuxième temps, l’équipe a mesuré l’activité des DRNDA en fonction du cycle sommeil/éveil pour constater que ces neurones sont moins actifs lorsque les souris dorment et plus actifs lorsqu’elles sont éveillées.

Pour y arriver, les chercheurs ont utilisé une technique d’optogénétique qui permet de créer des cellules DRNDA stimulées par la lumière.

Ainsi, après avoir stimulé ces neurones avec de la lumière pendant le sommeil normal des rongeurs, les chercheurs ont constaté qu’ils se réveillaient et restaient éveillés sans problème.

L'inverse était aussi vrai, lorsque l'activité des DRNDA était réduite chimiquement, l'animal s'endormait, même en présence de stimuli importants, comme l'odeur d'un prédateur ou d'un partenaire d'accouplement.

Ces résultats montrent que l'activité des neurones DRNDA régit les comportements sommeil/réveil. Ils montrent aussi que lorsque l’activité de ces neurones est réduite chimiquement chez les souris qui dorment, ces dernières restent endormies lorsqu’un bruit important survient, tandis que celles du groupe contrôle se réveillent immédiatement.

Les neurones DRNDA sont également présents chez l’humain. Et bien qu’ils n’aient jamais été étudiés en profondeur, leur dégénération a quand même été associée à une somnolence diurne excessive.

Les chercheurs pensent que les résultats des présents travaux menés sur des rongeurs sont encourageants et montrent le potentiel de l’étude des DRNDA chez les humains.

Cette découverte pourra aussi être mise à contribution dans la création de traitements contre l'insomnie et les troubles de sommeil qui accompagnent souvent d'autres maladies, comme la dépression.

Le détail de ces travaux est publié dans le journal Neuron.

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