Nouvelles cellules cérébrales favorisant le sommeil identifiées

Une nouvelle recherche sur les souris identifie une gamme de neurones pouvant être impliqués dans la promotion du sommeil. Les résultats pourraient bientôt changer les pratiques thérapeutiques pour traiter les troubles du sommeil.
Les neurones qui expriment ce qu'on appelle le gène Lhx6 peuvent favoriser le sommeil en "éteignant" d'autres neurones.

L'insomnie affecte environ 60 millions de personnes aux États-Unis chaque année. Elle est associée à divers problèmes de santé, en particulier chez les personnes âgées, notamment les troubles cognitifs et le syndrome métabolique.

Comme le sait toute personne qui a passé une nuit blanche, essayer de "dormir" pendant un épisode d’insomnie n’est pas seulement inutile, mais cela peut aussi aggraver les choses. Mais que se passe-t-il s'il y avait un "changement" dans notre cerveau que nous pourrions activer lorsque nous voulons nous endormir?

Une nouvelle étude pourrait avoir trouvé un tel "commutateur" dans un type de neurone. Après avoir étudié les recherches existantes, des scientifiques de la faculté de médecine de l’Université Johns Hopkins de Baltimore, au MD, ont réalisé que bien des travaux ont été effectués sur les neurones favorisant l’éveil.

Ainsi, les scientifiques - dirigés par Seth Blackshaw, Ph.D., professeur de neurosciences à la faculté de médecine de l’Université John Hopkins - se sont penchés sur le rôle des cellules cérébrales exprimant un gène appelé «Lhx6».

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La raison pour laquelle les chercheurs ont décidé d’examiner ce gène particulier est qu’il joue un rôle crucial dans la formation des neurones qui inhibent l’activité des autres neurones. Des recherches antérieures menées par le professeur Blackshaw ont observé le rôle de ce gène chez la souris.

Il explique la motivation de l'étude en disant: "Nous savons que les cellules d'autres régions du cerveau utilisent Lhx6 et que le gène est vital pour que ces zones se développent correctement. Par exemple, la perturbation de l'expression de Lhx6 peut entraîner de nombreuses maladies, notamment épilepsie."

Alors, les chercheurs se sont demandé si les neurones qui expriment le gène Lhx6 favorisent le sommeil en «éteignant» les autres neurones qui nous empêchent de dormir.

Le premier auteur de l'étude est Kai Liu, un étudiant diplômé du département de neurosciences de Solomon H. Snyder de la faculté de médecine de l'université John Hopkins. Les résultats ont été publiés dans la revue. La nature.

Les neurones exprimant Lhx6 induisent le sommeil

Liu et son équipe ont créé un modèle de souris dans lequel ils ont utilisé des "récepteurs de concepteur exclusivement activés par des drogues de synthèse" pour analyser si l'activation des neurones exprimant Lhx6 favoriserait ou inhiberait le sommeil.

Ils ont utilisé le médicament N-oxyde de clozapine pour activer les neurones exprimant Lhx6, ainsi que les techniques de traçage des protéines et des virus de Fos pour étudier le comportement de ces neurones.

Liu et son équipe ont découvert que les souris dormaient davantage et passaient plus de temps à la fois dans le mouvement oculaire aléatoire (REM) et dans le sommeil non-REM au cours des 12 heures suivant l'injection de neurones. Ces effets étaient à leur maximum entre 2 et 8 heures après la prise du médicament.

En gros, le sommeil non-REM comprend un stade de sommeil profond et reposant, alors que le sommeil paradoxal est considéré comme plus léger et la phase de sommeil pendant laquelle la plupart de nos rêves se produisent.

"Le fait que ces [neurones exprimant Lhx6] favorisent à la fois le sommeil non REM et le sommeil REM les distingue des autres cellules régulatrices du sommeil. Ils constituent une nouvelle cible pour le traitement d'un large éventail de troubles du sommeil."

Seth Blackshaw

De plus, les chercheurs ont observé cette activité dans une zone du cerveau où les neurones exprimant Lhx6 n'avaient jamais été identifiés auparavant: une région de l'hypothalamus appelée zona incerta.

"Parce que l'hypothalamus est un système ancien qui évoluait relativement bien entre les poissons et les humains, la compréhension de sa génétique et de sa chimie chez la souris devrait nous permettre de mieux comprendre ce qui se passe dans le cerveau", explique le professeur Blackshaw.

Des recherches antérieures ont identifié des neurones qui favorisent l'éveil en sécrétant de l'hypocrétine, un neuropeptide. Donc, dans la nouvelle étude, les chercheurs ont également voulu voir si les neurones exprimant Lhx6 inhibaient ces neurones sécrétant de l'hypocrétine.

En bloquant l’action de l’hypocrétine à l’aide de drogues de synthèse et en activant les neurones exprimant Lhx6, les chercheurs ont constaté que le sommeil paradoxal continuait à augmenter chez les souris, mais non sur le sommeil paradoxal.

"Cela montre que le Lhx6 inhibe non seulement les cellules productrices d'hypocrétine, mais également d'autres types de cellules activant le sillage", explique Liu.