Comment s'endormir et se réveiller? les scientifiques découvrent le mécanisme clé


Comment s'endormir et se réveiller? les scientifiques découvrent le mécanisme clé

L'insomnie, le décalage horaire, le trouble affectif saisonnier - de nouveaux traitements pourraient être dans les cartes pour toutes ces conditions liées au rythme circadien, après que les chercheurs ont découvert une voie neurobiologique qui joue un rôle clé pour s'endormir et se réveiller.

Un canal BK inactif pendant la journée a déclenché une activité neuronale plus élevée dans le SCN de la souris, ce qui a entraîné le sommeil, mais une chaîne BK nocturne active a réduit l'activité neuronale, déclenchant l'éveil.

Crédit d'image: Andrea Meredith

Publié dans le journal Nature Communications , L'étude suggère que les canaux BK dans le noyau suprachiasmatique (SCN) - situé dans l'hypothalamus du cerveau - régulent le «changement» entre le sommeil et l'éveil.

Les chaînes BK font partie de la famille des canaux ioniques. Dans le cerveau, ils sont responsables de la tenue du courant électrique, permettant la communication entre les neurones ou les cellules du cerveau.

Selon l'auteur co-auteur, Andrea Meredith - de l'École de médecine de l'Université de Maryland - et ses collègues, ces canaux sont particulièrement actifs dans le SCN, qui est la région du cerveau impliquée dans la régulation des rythmes circadiens; Il nous dit quand aller dormir, combien de temps pour dormir et quand nous devons nous lever.

Malheureusement, le rythme circadien de certaines personnes, ou l'horloge du corps, est hors de synchronisation, ce qui peut entraîner des troubles du sommeil, tels que l'insomnie, le décalage horaire et le trouble affectif saisonnier.

Pour savoir si les canaux BK du SCN jouent un rôle dans le rythme circadien, le Prof. Meredith et ses collègues ont analysé le SCN de la souris. Le schéma de sommeil des souris est opposé à celui des humains; Ils dorment pendant la journée mais restent éveillés la nuit.

Les souris incapables d'inactiver la chaîne BK ont montré une augmentation de l'éveil

Certaines des souris analysées avaient été génétiquement modifiées de sorte que leurs canaux BK dans le SCN ne pouvaient pas être inactivés. Afin d'enregistrer l'activité dans les canaux BK de ces souris - ainsi que l'activité du canal BK des souris normales - l'équipe a implanté des électrodes dans les neurones SCN des rongeurs.

Chez les souris normales, l'équipe a constaté qu'au cours de la journée, lorsque les rongeurs dormaient, les canaux BK étaient inactifs, mais ils étaient actifs pendant la nuit, lorsque les souris sont normalement éveillées.

Un canal BK inactif pendant la journée a déclenché une activité neuronale plus élevée dans le SCN de la souris, ce qui a entraîné le sommeil, mais une chaîne BK nocturne active a réduit l'activité neuronale, déclenchant l'éveil.

L'équipe a atteint cette conclusion après avoir identifié une activité neuronale inférieure chez les souris incapables d'inactiver leurs canaux BK, ce qui a permis d'augmenter la veille diurne.

Les chercheurs notent que, malgré les souris ayant un schéma de sommeil opposé, l'association entre l'activité neuronale et les cycles sommeil-réveil est similaire chez les souris et les humains.

L'étude montre que les canaux BK sont essentiels pour réguler les cycles sommeil-réveil

Selon l'équipe, cette étude est la première à montrer que l'inactivation des canaux BK est la clé pour coder le rythme circadien du cerveau, régissant les cycles sommeil-réveil.

Auparavant, des études ont suggéré que le nombre de canaux ioniques présents à la surface des cellules SCN est responsable de l'activité neuronale qui régule le rythme circadien. Cette dernière recherche, cependant, montre que c'est l'activation - et l'inactivation - des canaux BK qui sont responsables.

Le Prof. Meredith dit:

Nous savions que les canaux BK étaient largement importants dans tout le corps. Mais maintenant, nous avons une forte preuve qu'ils sont impliqués de façon spécifique et intrinsèque dans le cycle veille-sommeil. C'est vraiment excitant."

L'équipe affirme que les résultats pourraient ouvrir la voie au développement de médicaments qui ciblent les rythmes circadiens, ce qui pourrait aider à traiter les troubles du sommeil, le décalage horaire et d'autres affections causées par un dysfonctionnement de l'horloge corporelle.

Plus tôt ce mois-ci, Medical-Diag.com Rapporté sur une étude suggérant que l'insomnie peut être déclenchée par une réduction de la substance blanche dans des zones spécifiques du cerveau liées au sommeil et à l'éveil, à la fonction cognitive et à la fonction sensoriomotrice.

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Section Des Questions Sur La Médecine: Psychiatrie