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Comment les cellules du cerveau sensibles à la lumière nous maintiennent éveillés
Des scientifiques américains ont découvert un groupe de cellules cérébrales qui contrôlent si la lumière nous éveille (ou non). Ils suggèrent que les cellules dépendent d'un neurotransmetteur pour leur dire si elles doivent être actives ou non en réponse à la lumière. Vous pouvez lire sur leur étude dans le numéro du 26 octobre de The Journal of Neuroscience .
Une lumière vive nous réveille et rend plus facile de rester éveillé. En fait, en plus de nous exciter, une lumière très brillante est également connue pour agir comme antidépresseur. D’autre part, l’obscurité nous fait sentir somnolent: c’est une des raisons pour lesquelles les gens portent des masques à l’heure du coucher, pour les aider à s’endormir et à ne pas se réveiller si une lumière s'allume.
Aujourd'hui, des chercheurs de l'Université de Californie à Los Angeles (UCLA) ont identifié un groupe de neurones qui nous excitent lorsqu'il y a de la lumière.
Les cellules photosensibles en question se trouvent dans l'hypothalamus, une zone à la base du cerveau responsable du sommeil, ainsi que dans d'autres domaines tels que le contrôle du système nerveux autonome, la température corporelle, la faim, la soif et la fatigue.
L'auteur principal Jerome Siegel, professeur de psychiatrie à l'Institut Semel de neurosciences et de comportement humain à l'UCLA, et ses collègues, ont découvert que les cellules libèrent de l'hypocrétine, un neurotransmetteur, qui semble jouer un rôle clé dans notre sommeil.
Les souris n'ayant pas d'hypocrétine ne pouvaient pas rester éveillées dans la lumière, tandis que les cellules cérébrales sensibles à la lumière de celles qui le faisaient étaient actives dans la lumière, mais inactives dans l'obscurité lorsque les souris étaient réveillées.
L’équipe avait précédemment découvert que la narcolepsie, un trouble du sommeil qui entraîne une somnolence excessive et des crises de sommeil fréquentes pendant la journée, et la somnolence associée à la maladie de Parkinson étaient toutes deux causées par une perte d’hypocrétine. un rôle dans la fonction quotidienne normale.
Siegel, qui est également chef de la recherche en neurobiologie au Sepulveda Veterans Affairs Medical Center de Mission Hills, en Californie, et membre du Brain Research Institute de l'UCLA, a déclaré à la presse:
"Cette découverte actuelle explique des travaux antérieurs chez l’homme qui ont montré que les narcoleptiques ne réagissent pas à la lumière, contrairement à d’autres individus somnolents, et que les patients narcoleptiques et Parkinson ont tendance à être déprimés."
Alors que des études antérieures avaient exploré le comportement de l'hypocrétine chez les rongeurs, aucun n'avait examiné à la fois les phases claires et sombres (les souris dorment normalement quand elles sont claires et sont actives quand il fait sombre). De plus, les rongeurs ne faisaient qu'une seule tâche dans ces études.
Pour cette étude, Siegel et ses collègues ont comparé deux groupes de souris: l'un avait son hypocrétine génétiquement «éliminée» (souris KO) et l'autre pas, il s'agissait des souris normales ou de type sauvage (WT).
Ils ont ensuite observé les deux groupes pendant les phases claires et sombres, tout en effectuant une série de tâches.
À leur grande surprise, ils ont constaté que les souris knock-out (KO) avaient seulement des problèmes à travailler pour des récompenses positives pendant la phase légère: leur apprentissage était altéré.
Les chercheurs ont déclaré que l’hypocrétine présente dans les neurones sensibles à la lumière des souris WT garantissait qu’ils étaient capables de travailler au maximum pour obtenir des récompenses positives pendant la phase légère, contrairement à leurs compagnons KO.
Mais quand il faisait sombre, les souris KO apprenaient au même rythme que leurs homologues WT. C'était parce que l'hypocrétine ne fonctionne qu'en réponse à la lumière, de sorte que les souris KO n'étaient pas désavantagées.
Siegel a déclaré que leurs résultats suggèrent que le renforcement des neurones sensibles à la lumière avec l'hypocrétine, par exemple en l'administrant, augmente la réponse d'éveil induite par la lumière. Et inversement, le blocage de l'action de l'hypocrétine sur les cellules, par exemple en administrant des bloqueurs de récepteurs, induit le sommeil.
"L'administration d'hypocrétine peut également avoir des propriétés antidépressives et son blocage peut augmenter les tendances à la dépression. Nous pensons donc que ce travail a des implications sur le traitement des troubles du sommeil et de la dépression", a-t-il ajouté.
Écrit par Catharine Paddock PhD
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