Une équipe de recherche du Centre de recherche sur le cerveau de l’Université de médecine de Vienne a identifié un groupe cellulaire spécifique dans le cerveau responsable des changements du rythme veille-sommeil provoqués par les psychostimulants. Une population cellulaire définie moléculairement de l’hypothalamus constitue un point de contrôle dans la régulation du rythme circadien dans le cerveau et contrôle l’effet des psychostimulants par son activité. Grâce à ce mécanisme neuronal, les psychostimulants peuvent provoquer une augmentation de la vigilance et de l’activité, même pendant les périodes circadiennes de repos et de sommeil.
Le rythme circadien est la capacité des animaux à synchroniser leurs processus physiologiques sur une période d’environ 24 heures. Cela inclut le rythme veille-sommeil comme élément central de régulation. Le centre de contrôle de cette fonction cérébrale est situé dans l’hypothalamus. Les personnes ayant des cycles veille-sommeil irréguliers, que ce soit en raison d’une activité nocturne ou du décalage horaire, utilisent souvent des psychostimulants pour compenser les décalages circadiens et corriger leurs rythmes de sommeil.
L’équipe de recherche dirigée par Tibor Harkany et Roman Romanov du Département de neurosciences moléculaires du Centre de recherche sur le cerveau de l’Université de médecine de Vienne a maintenant été en mesure d’identifier un groupe cellulaire défini au niveau moléculaire (Th+/Dat1+) dans l’hypothalamus qui est responsable pour les changements circadiens des schémas d’activité déclenchés par les psychostimulants. Certaines personnes souffrant de troubles chroniques de leurs rythmes quotidiens, comme les pilotes, sont connues pour utiliser l’amphétamine psychostimulante afin de pouvoir rester éveillées et actives même pendant leurs périodes de repos biologiquement prédéterminées. La nouvelle étude de l’équipe de Tibor Harkany et Roman Romanov a maintenant testé et caractérisé cet effet dans un modèle murin.
À cette fin, des méthodes chimiogénétiques, optogénétiques et comportementales ont été utilisées pour identifier le groupe de cellules de l’hypothalamus qui répondent directement aux stimulants. L’équipe de recherche a en outre révélé les circuits fonctionnels dans lesquels ces cellules sont intégrées. Ils ont pu identifier le septum latéral, une zone du cerveau qui régule les processus autonomes et est impliquée dans le contrôle de la locomotion, comme une autre zone cérébrale importante impliquée dans les processus de régulation induits par les amphétamines.
On pourrait définir une nouvelle région du cerveau qui est le septum latéral, qui est impliqué dans les rythmes circadiens via l’activité des récepteurs de la dopamine, où les psychostimulants peuvent exercer leurs effets stimulants. Si les récepteurs y sont inhibés ou stimulés, cela influence directement l’activité de l’organisme. »
Roman Romanov, Département de neurosciences moléculaires, Centre de recherche sur le cerveau, Université médicale de Vienne
« Nos nouvelles découvertes sur les modes modulateurs du rythme circadien offrent des points de départ pour de nouvelles recherches sur les effets fonctionnels des psychostimulants », ajoute Tibor Harkany, « Avec l’identification des récepteurs dans le septum latéral, nous ouvrons une nouvelle possibilité pour le développement de nouvelles approches thérapeutiques pour le traitement des maladies associées à l’hyperactivité ou aux modifications des modèles d’activité circadienne.
