Des études récentes sur des animaux ont mis en évidence le rôle crucial des cellules cérébrales appelées astrocytes dans la régulation du sommeil. De nouvelles recherches montrent que l’activation de ces cellules peut maintenir les souris éveillées pendant de longues périodes sans les rendre plus somnolentes plus tard. Cette découverte pourrait conduire à des interventions réduisant les impacts négatifs d’une veille prolongée, bénéficiant potentiellement aux travailleurs postés, aux premiers intervenants et au personnel militaire.
Le rôle des astrocytes dans la régulation du sommeil
De nouvelles recherches animales suggèrent que des cellules cérébrales peu étudiées, appelées astrocytes, jouent un rôle majeur dans le contrôle des besoins de sommeil et pourraient un jour aider les humains à rester sans sommeil plus longtemps sans conséquences négatives telles que la fatigue mentale et une santé physique altérée.
Publié dans le Journal des neurosciencesl’étude a révélé que l’activation de ces cellules maintenait les souris éveillées pendant des heures alors qu’elles se reposaient normalement, sans les rendre plus somnolentes.
« Une veille prolongée augmente normalement la durée et l’intensité du sommeil, mais ce que nous avons vu dans cette étude est que malgré des heures d’éveil supplémentaire, ces souris ne différaient pas des témoins bien reposés en termes de durée et d’intensité de leur sommeil », a déclaré l’auteur principal Marcos. Frank, neuroscientifique et professeur au Elson S. Floyd College of Medicine de l’Université de l’État de Washington. « Cela ouvre la possibilité que nous puissions un jour avoir des interventions qui pourraient cibler les astrocytes pour atténuer les conséquences négatives d’une veille prolongée. »
Applications potentielles pour les travailleurs postés et les militaires
Frank envisageait que cela pourrait inclure des médicaments qui pourraient être utilisés pour améliorer la productivité, la sécurité et la santé des travailleurs postés et d’autres personnes travaillant de longues heures ou des heures irrégulières, comme les premiers intervenants et le personnel militaire. Il a été démontré que la perte de sommeil et les troubles du sommeil ont un impact sur divers processus clés, notamment l’attention, la cognition, l’apprentissage, la mémoire, le métabolisme et la fonction immunitaire.
Les astrocytes : bien plus qu’une simple « colle » cérébrale
Les astrocytes sont des types de cellules non neuronales qui interagissent avec les neurones, des cellules cérébrales qui transmettent des signaux électriques facilement mesurables du cerveau à d’autres parties du corps. Auparavant considérés comme de simples « colles » qui maintiennent le cerveau ensemble, il a récemment été démontré que les astrocytes jouent un rôle actif dans divers comportements et processus par le biais d’un processus beaucoup plus subtil et difficile à mesurer appelé signalisation calcique. Cela inclut une étude précédente de la WSU qui a montré que la suppression de la signalisation du calcium des astrocytes dans tout le cerveau entraînait chez les souris un besoin de sommeil moindre après une privation de sommeil.
Dans cette étude, les chercheurs ont examiné spécifiquement les astrocytes du cerveau antérieur basal, une région cérébrale connue pour jouer un rôle essentiel dans la détermination du temps passé à dormir et à éveiller ainsi que dans les besoins de sommeil. En utilisant la chimiogénétique – une méthode pour contrôler et étudier les voies de signalisation dans les cellules cérébrales – ils ont activé ces astrocytes et ont découvert que cela permettait aux souris de rester éveillées pendant 6 heures ou plus pendant leur période de sommeil normale. De plus, les chercheurs n’ont pas constaté de changements ultérieurs dans la durée ou l’intensité du sommeil en réponse à l’éveil supplémentaire, comme on pouvait s’y attendre.
« Nos résultats suggèrent que notre besoin de sommeil n’est pas seulement fonction de l’heure de réveil antérieure, mais est également déterminé par ces cellules non neuronales longtemps ignorées », a déclaré le premier auteur Ashley Ingiosi, professeur adjoint de neurosciences à l’Ohio State University. a mené l’étude tout en travaillant comme associé de recherche postdoctoral dans le laboratoire de Frank à WSU. « Nous pouvons maintenant commencer à identifier comment les astrocytes interagissent avec les neurones pour déclencher cette réponse et comment ils pilotent l’expression et la régulation du sommeil dans différentes parties du cerveau. »
Orientations futures de la recherche
Ensuite, les chercheurs prévoient d’effectuer des tests comportementaux chez la souris pour déterminer comment l’activation des astrocytes basaux du cerveau antérieur pour induire l’éveil pourrait avoir un impact sur d’autres processus que les besoins de sommeil, tels que l’attention, la cognition, l’apprentissage, la mémoire, le métabolisme et la fonction immunitaire. Pour obtenir au moins une certaine indication de l’impact potentiel sur l’attention et la cognition, ils ont examiné les marqueurs EEG de ces deux processus dans cette étude et ont constaté qu’ils étaient similaires à ceux observés chez des témoins bien reposés.
L’étude a été financée par l’Institut national des troubles neurologiques et des accidents vasculaires cérébraux, l’Institut national de la santé mentale et l’Institut national des troubles neurologiques et des accidents vasculaires cérébraux.
