Pourquoi nous dormons et les processus qui sous-tendent le sommeil sont parmi les questions les plus intéressantes des neurosciences modernes. Des chercheurs de l’Université d’Oxford ont maintenant découvert une nouvelle cible pour les enquêtes sur le sommeil dans le cerveau des mammifères – le cortex cérébral. L’article a été publié aujourd’hui dans Nature Neuroscience.
Le cortex cérébral représente environ 80 % du volume du cerveau et est responsable de nombreux phénomènes complexes, notamment la perception, la pensée, le langage, l’attention et la mémoire. Alors que l’activité dans le cortex est normalement utilisée dans les études du sommeil pour enregistrer les schémas sommeil/éveil, la dernière étude d’Oxford a révélé que les processus au sein du cortex lui-même peuvent en fait être responsables du contrôle du sommeil, comme la durée et la profondeur du sommeil. dormir.
L’étude a surveillé l’activité cérébrale chez des souris de laboratoire, qui présentent des similitudes cérébrales fondamentales avec les humains en termes d’anatomie et de mécanismes du sommeil. Les neurones de deux zones du cortex – la couche néocorticale 5 et une partie de l’hippocampe – ont été « réduits au silence » dans le cerveau des souris. Lorsque les neurones de ces zones du cerveau ont été désactivés, les souris de laboratoire sont soudainement restées éveillées au moins trois heures de plus chaque jour. Pour mettre cela en perspective, une souris moyenne vit environ deux ans, ce qui signifie qu’elle a gagné trois mois complets de temps « éveillé » au cours de sa vie. En termes humains, cela équivaudrait à environ 10 ans.
Bien que les souris soient restées éveillées plus longtemps, leur besoin de sommeil profond n’a pas semblé affecté. Normalement, lorsque les souris (et les humains) restent éveillées plus longtemps que d’habitude et se fatiguent davantage, nous dormons plus profondément pour compenser. Cette étude sur des souris de laboratoire a révélé qu’elles ne dormaient pas plus profondément que d’habitude. Leur horloge biologique ne semblait pas du tout affectée par les heures de veille supplémentaires de leurs journées.
Notre découverte que le cortex fait partie du système de régulation du sommeil ouvre de nouvelles perspectives pour la médecine du sommeil. Il pourrait être possible d’utiliser des techniques de stimulation cérébrale non invasives déjà établies pour modifier l’activité corticale et ainsi modérer le sommeil à des fins thérapeutiques, comme pour le traitement des troubles du sommeil. »
Dr Lukas Krone, Département de physiologie, d’anatomie et de génétique, Université d’Oxford, et auteur principal de l’étude
Le professeur Vladyslav Vyazovskiy, chef du laboratoire du sommeil, du cerveau et du comportement au département de physiologie, d’anatomie et de génétique et membre du Sleep and Circadian Neuroscience Institute (SCNi), coauteur de l’article, a déclaré : « Le cortex est un structure très complexe, à la fois anatomiquement et fonctionnellement, et est donc difficile à étudier; et c’est pourquoi nous pensons que son rôle dans le contrôle du sommeil était auparavant négligé. Les effets sur le sommeil du silence cortical offrent une perspective nouvelle et fraîche sur les mécanismes de contrôle du sommeil et ont le fort potentiel de transformer le domaine de la neurobiologie du sommeil.
Le professeur Zoltán Molnár, chef du laboratoire de développement et d’évolution du cortex cérébral au département de physiologie, d’anatomie et de génétique et auteur co-correspondant de l’article, a déclaré: «De nombreux efforts et financements au cours des dernières décennies ont été consacrés à la clarification du rôle des structures sous-corticales. dans la régulation du sommeil et le cortex cérébral n’était pas au centre de l’attention. Lorsque nous avons effectué pour la première fois notre étude de « silence » sur différents neurones de projection corticale, je m’attendais à un tel phénotype d’une autre population neuronale et non de la couche 5 et de l’hippocampe. Pour moi, la découverte de son effet sur le sommeil des souris a été une grande surprise.’
Bien que cette étude soit une première étape importante, il reste encore du travail à faire. «Nous espérons que de nombreux autres groupes de recherche vont désormais étudier comment le cortex contribue exactement à la régulation du sommeil», a déclaré le Dr Krone. «Une approche multidisciplinaire nous aidera à bien comprendre les mécanismes cellulaires et les circuits neuronaux à travers lesquels le cortex régule le sommeil.»
