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Le produit chimique du cerveau peut aider à traiter le décalage horaire
Une nouvelle étude chez la souris a montré qu’à fortes doses, VIP, une molécule qui synchronise normalement les cellules de l’horloge biologique du cerveau, les désynchronise, leur permettant de revenir rapidement à un nouveau cycle lumière-obscurité.
Les chercheurs - de l’Université de Washington à St. Louis, MO, et de l’Université de Californie, Santa Barbara - suggèrent que cette découverte pourrait aider à développer des traitements pour les problèmes de sommeil provoqués par le décalage horaire et le travail posté.
Dans un numéro récent du Actes de l'Académie Nationale des Sciences (PNAS), ils expliquent comment les neurones désynchronisés ont pris deux fois moins de temps que les cellules cérébrales non perturbées pour entraîner un nouveau cycle lumière-obscurité.
Chez les mammifères, l'horloge biologique principale est une grappe de 20 000 neurones qui forment le noyau suprachiasmatique (NSC) - un n?ud de tissu cérébral de la taille d'un grain de riz qui, chez l'homme, se trouve sur la ligne médiane du cerveau.
Temps de marquage
Chaque cellule cérébrale du SCN garde le temps, mais étant des cellules individuelles, elles ont des rythmes différents.
Erik Herzog, professeur de biologie en arts et sciences à l’Université de Washington, explique: «Ils se parlent mutuellement de leur propre chronométrage en utilisant une molécule appelée VIP (polypeptide intestinal vasoactif)».
"Ils sont comme une société où chaque cellule a sa propre opinion sur l'heure qu'il est. Ils doivent s'entendre sur l'heure pour coordonner les rythmes quotidiens de vigilance et de métabolisme."
Il dit que si vous vous débarrassez du VIP ou du récepteur du VIP, les cellules ne sont plus en phase les unes avec les autres.
Mais alors que les chercheurs essayaient de découvrir exactement comment VIP fonctionnait pour synchroniser les cellules, ils ont constaté à leur grande surprise qu’avec trop de VIP, les cellules étaient désynchronisées. Et plus le nombre de VIP libérés était élevé, plus ils étaient désynchronisés.
Le professeur Herzog explique:
"C'est presque comme si, à des doses plus élevées, les cellules devenaient aveugles à l'information de leurs voisins."
Perte de synchronie
Les scientifiques ont découvert que des doses élevées de VIP permettent aux cellules cérébrales de s’adapter rapidement aux changements des programmes d’éclairage et d’obscurité quotidiens, en rétablissant l’horloge biologique.
À ce stade, ils ont compris que cela pourrait peut-être rendre le système plus sensible aux signaux environnementaux.
Ils ont été encouragés à réfléchir car, à Santa Barbara, le co-auteur et ingénieur en chimie Linda Petzold et ses collègues avaient développé un modèle numérique qui prédit que l'augmentation du VIP entraînerait une «chute de phase» ou une perte de synchronisme et un entraînement accéléré.
Selon le professeur Herzog, il est important de pouvoir s’adapter rapidement aux indices environnementaux car l’horloge-mère a évolué pour s’adapter lentement aux changements saisonniers des cycles lumière-obscurité, et non aux changements beaucoup plus brusques qui caractérisent la vie moderne.
Même un quart d'heure, comme les modes d'économie de jour, est connu pour accroître le risque d'accidents de la route et de crises cardiaques mortelles.
Il explique qu'en utilisant des souris de laboratoire, ils ont testé l'effet de l'ajout de VIP:
"Nous avons constaté que chez les souris, nous pouvions réduire le décalage horaire de moitié en leur donnant un coup de VIP le jour avant que nous les" transportions dans un nouveau fuseau horaire ", en modifiant leur horaire."
L'étude est la première à montrer qu'une substance chimique naturellement présente dans le cerveau peut améliorer la fonction du système circadien.
Les chercheurs veulent maintenant se concentrer sur une manière d'exploiter cela comme une voie pour de nouveaux traitements.
Le professeur Herzog ajoute:
"Nous espérons que nous serons en mesure de trouver un moyen d'amener le cerveau à publier ses propres magasins de VIP ou un déclencheur léger ou un autre signal qui imite les effets du VIP."
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