Les chercheurs ont découvert les voies cérébrales impliquées dans le « comportement préparatoire au sommeil » chez la souris, ce qui s’appliquera probablement également aux humains.
L’équipe, dirigée par des chercheurs de l’Imperial College de Londres, a découvert le câblage dans le cerveau des souris qui les amène à commencer à nicher en vue de dormir. Publié aujourd’hui dans Neurosciences naturellesl’étude révèle que se préparer correctement au sommeil est probablement une caractéristique de survie bien ancrée – souvent négligée ou ignorée par les humains.
Nous avons tous besoin de dormir, mais comme nous sommes inconscients lorsque nous le faisons, il est logique de s’endormir dans un endroit sûr et chaud. Pour certains animaux, cela est particulièrement important, car un terrier ou un nid constitue un refuge contre les prédateurs.
Le Dr Kyoko Tossell, du Département des sciences de la vie de l’Imperial, et ses collègues du laboratoire Franks-Wisden ont découvert que priver les souris de sommeil produisait un comportement instinctif pour construire un nid, ou en d’autres termes, se préparer à aller au lit. Ils ont également révélé le câblage cérébral responsable de ce comportement, qui est probablement partagé entre les mammifères.
Bien qu’il nous semble, en tant qu’humains, que nous contrôlons consciemment le processus d’aller au lit, il est très probable que le même câblage existe dans le cerveau humain que dans le cerveau de la souris. Ainsi, même si nous pensons faire un choix, nous sommes probablement gouvernés par des envies inconscientes de nous préparer à aller au lit, comme le sont les souris. »
Dr Kyoko Tossell, Département des sciences de la vie, Imperial College London
Le professeur Bill Wisden, titulaire de la chaire de neurosciences moléculaires à l’Imperial, a ajouté : « Une bonne nuit de sommeil est vitale pour la santé. Et se préparer correctement au lit – ce que les cliniciens appellent « l’hygiène du sommeil » (comme se coucher à une heure appropriée, sur un bon matelas, avec de bons draps et sans téléphone ni télévision) – est tout aussi important, mais est souvent négligé ou ignoré par beaucoup. Le fait que ce processus soit câblé chez la souris montre que se préparer correctement au sommeil est une fonction de survie utilisée dans la nature, et les humains devraient donc prendre au sérieux cet aspect de leur sommeil. »
Pour approfondir les préparations des souris au sommeil, l’équipe les a privées de sommeil, puis a observé leur comportement et leur activité cérébrale lorsqu’elles ont finalement été autorisées à s’endormir. Ils ont endormi les souris en leur présentant des briques Lego et d’autres jouets toutes les demi-heures pendant cinq heures, ce qui les a obligées à rester éveillées au lieu de faire la sieste, et ont filmé leur comportement de nidification avant de finalement s’endormir.
Pour examiner le câblage cérébral impliqué dans la nidification, les auteurs ont utilisé une méthode appelée optogénétique, dans laquelle des cellules cérébrales particulières peuvent être artificiellement activées par un éclair de lumière. Cela leur a permis de vérifier expérimentalement que des cellules cérébrales dédiées étaient responsables de la nidification lorsque les souris étaient endormies.
Ils ont découvert que le comportement préparatoire au sommeil est ancré dans la partie supérieure du cerveau, dans une région appelée cortex préfrontal. Chez les humains et les souris, le cortex préfrontal contribue à la planification rationnelle, ou « contrôle exécutif », qui est souvent essentielle à la survie.
À mesure que les souris deviennent de plus en plus fatiguées, l’équipe a découvert que des types particuliers de neurones deviennent actifs dans le cortex préfrontal et envoient des signaux jusqu’à la base du cerveau, l’hypothalamus. L’hypothalamus est le centre de contrôle du cerveau qui régule de nombreux processus de survie de base nécessaires à l’organisme, notamment manger, boire et dormir.
Dans l’hypothalamus, des souvenirs spéciaux (ou instincts) sont stockés pour la construction du nid et le câblage nécessaire pour déclencher le sommeil.
Le Dr Tossell a déclaré: « En d’autres termes, lorsque la fatigue commence à envahir la souris, la partie supérieure du cerveau (le cortex préfrontal) décide de mettre en œuvre un comportement pour s’assurer que la souris se trouve dans un endroit sûr avant de s’endormir. »
Maintenant que ce câblage cérébral a été découvert, l’équipe souhaite élargir ses études pour découvrir ce qui rend les cellules du cortex préfrontal actives pendant la fatigue et comment le cerveau ressent réellement la fatigue. Le professeur Nick Franks a déclaré : « Comme prochaines étapes de notre travail, nous aimerions découvrir les réponses à ces questions, car elles pourraient apporter une réponse à l’une des plus grandes questions des neurosciences : pourquoi dormons-nous ?
