Commutateur cérébral indiquant qu'il est temps de dormir

Des chercheurs de l’Université d’Oxford au Royaume-Uni ont découvert l’interrupteur moléculaire du cerveau qui nous fait dormir.

Bien que les chercheurs aient travaillé sur les mouches des fruits pour leur étude, ils croient qu'un mécanisme similaire existe dans le cerveau humain.

La découverte a eu lieu dans le laboratoire de l’auteur principal, le professeur Gero Miesenböck, au Centre d’Oxford pour les circuits et le comportement neuronaux (CNCB).

Deux mécanismes régulent notre sommeil: l'un prend en compte l'environnement externe et l'autre surveille l'environnement interne.

Le mécanisme qui relie l'environnement externe est l'horloge biologique, qui associe les humains et les autres animaux au cycle 24 heures sur 24.

Les chercheurs ont étudié l'homéostat interne qui surveille le déficit de sommeil

Les chercheurs ont découvert qu'un interrupteur moléculaire dans le cerveau nous indique l'heure du sommeil.

Cette nouvelle étude étudie un mécanisme "homéostat" qui est adapté à l'environnement interne et surveille ce qui se passe dans le cerveau. Cela permet de suivre les heures de réveil et nous indique le moment de dormir et de réinitialiser. C'est comme si le déficit de sommeil s'accumule, atteint un point qui allume l'interrupteur, et nous commençons alors à hocher la tête.

Le professeur Miesenböck dit:

"Ce qui nous fait dormir la nuit est probablement une combinaison des deux mécanismes. L'horloge biologique dit que c'est le bon moment et que l'interrupteur de sommeil a augmenté la pression pendant une longue journée d'éveil."

Lui et ses collègues ont découvert que l'interrupteur fonctionne en contrôlant une poignée de neurones favorisant le sommeil qui sont actifs lorsque nous sommes fatigués et que nous avons besoin de dormir, et nous calmons lorsque nous sommes complètement reposé.

Un des auteurs principaux, le Dr Jeffrey Donlea - qui se spécialise dans l’essai de nouvelles idées scientifiques sur les mouches à la CNCB - explique que bien qu’ils aient fait cette nouvelle découverte dans les mouches:

"Il existe un groupe similaire de neurones dans une région du cerveau humain. Ces neurones sont également électriquement actifs pendant le sommeil et, comme les cellules des mouches, sont les cibles des anesthésiques généraux qui nous font dormir. Il est donc probable qu'une molécule un mécanisme similaire à celui que nous avons découvert chez les mouches fonctionne également chez l'homme. "

Les chercheurs ont travaillé avec des mouches mutantes pour trouver la partie critique de l’interrupteur de sommeil. Ils ont découvert que lorsque certains gènes étaient réduits au silence, les mouches mutantes ne pouvaient pas rattraper leur manque de sommeil après avoir été éveillées toute la nuit.

Les mouches mutantes ont aidé les chercheurs à découvrir des mécanismes clés dans l'homéostat du sommeil

Le professeur Miesenböck compare l'homéostat du sommeil au thermostat qui contrôle le chauffage central dans la maison:

"Un thermostat mesure la température et allume le chauffage s'il fait trop froid. L'homéostat du sommeil mesure la durée de réveil d'une mouche et active si nécessaire un petit groupe de cellules spécialisées dans le cerveau. C'est la sortie électrique de ces cellules nerveuses qui met la mouche pour dormir. "

Les chercheurs ont découvert qu'un composant moléculaire clé était désactivé dans le circuit électrique des mouches mutantes et que les neurones inducteurs du sommeil étaient définitivement désactivés.

L'étude est importante car elle peut aider à identifier de nouvelles cibles pour améliorer les traitements des troubles du sommeil tels que l'insomnie.

Cependant, comme le soulignent les chercheurs, il reste encore du chemin à parcourir avant que des solutions puissent être transférées du laboratoire à la clinique.

Ils espèrent également que l'exploration de ce mécanisme et de son rôle pourrait aider à répondre à la grande question: "Quel est le but du sommeil?"

Les chercheurs envisagent ensuite d'étudier quel signal interne déclenche le commutateur en premier lieu. Ils veulent aussi répondre à des questions telles que: "Quelles sont les cellules de surveillance du sommeil pendant que nous sommes éveillés?"

La recherche au CNBC est financée par le Wellcome Trust et la Gatsby Charitable Foundation, tandis que des fonds supplémentaires du UK Medical Research Council, des National Institutes of Health des États-Unis et du Human Frontier Science Program ont contribué au financement de cette étude. Neurone.

Nouvelles médicales aujourd'hui récemment rapporté une étude suggérant qu'une bonne nuit de sommeil peut être essentielle à la santé du cerveau. Des chercheurs suédois ont découvert que priver les jeunes hommes en bonne santé du sommeil d'une nuit augmentait les concentrations sanguines de molécules cérébrales par rapport aux niveaux observés dans les lésions cérébrales.