Pourquoi la lumière nous garde-t-elle éveillée et l'obscurité nous fait-elle dormir?


Pourquoi la lumière nous garde-t-elle éveillée et l'obscurité nous fait-elle dormir?

Une nouvelle étude a révélé une protéine dans le cerveau qui répond à la lumière et à l'obscurité.

Beaucoup d'entre nous ont entendu dire que s'endormir quand il fait sombre à l'extérieur est sain, car la lumière et l'obscurité influencent notre rythme circadien. Mais comment la lumière affecte-t-elle notre cycle sommeil-veille? Une nouvelle recherche a peut-être trouvé une partie de la réponse.

Maintenant, cet été, ceux d'entre nous qui souhaitent dormir après 6 heures du matin ont besoin d'une bonne paire d'aveugles; La lumière a tendance à nous réveiller. Mais pourquoi cela se produit-il?

La plupart d'entre nous savent que la lumière joue un rôle dans la régulation de notre rythme circadien, mais la façon dont la lumière affecte directement le sommeil est mal comprise. Des chercheurs du California Institute of Technology (Caltech) à Pasadena ont entrepris d'examiner l'effet de la lumière sur le sommeil.

L'investigateur principal de la nouvelle recherche - qui est publié dans le journal Neuron - David Prober, professeur de biologie à Caltech.

Le Prof. Prober explique la motivation de ses recherches en disant: "Les chercheurs ont déjà identifié les photorécepteurs dans l'œil nécessaires à l'effet direct de la lumière sur l'éveil et le sommeil. Mais nous voulions savoir comment le cerveau utilise cette information visuelle pour affecter dormir."

Pour obtenir leurs réponses, le Prof. Prober et l'équipe ont choisi d'examiner le poisson zèbre, qui sont des animaux qui ont un schéma de sommeil / éveil semblable à celui des humains et dont le système visuel est transparent, permettant ainsi aux chercheurs de prendre des images de leurs neurones dans un - envahissante.

Comment une protéine répond à la lumière

La première auteur Wendy Chen a mené les expériences. Elle a utilisé du poisson zèbre qui était génétiquement modifié pour exprimer une certaine protéine, appelée prokineticine 2 (Prok2), en excès.

Les chercheurs ont constaté que le poisson zèbre qui exprimait Prok2 avait tendance à s'endormir pendant la journée et à rester debout pendant la nuit.

Fait intéressant, cela ne semblait pas dépendre du rythme circadien régulier du poisson. Au lieu de cela, l'effet a été influencé exclusivement par le fait que les lumières ont été allumées ou éteintes autour d'eux.

Les résultats des expériences indiquent que Prok2 peut inhiber l'effet de réveil que la lumière a normalement, ainsi que l'effet induisant le sommeil de l'obscurité.

Ensuite, les scientifiques ont induit des mutations génétiques à la fois chez Prok2 et son récepteur, pour voir comment cela affecterait le modèle de sommeil-veille contrôlé par la lumière.

Ils ont constaté que le poisson zèbre développait des «défauts de sommeil dépendant de la lumière». Par exemple, les poissons atteints d'un récepteur Prok2 muté ont tendance à être plus actifs lorsque les lumières étaient allumées et moins quand ils étaient éloignés - ce qui est contraire à ce qui avait déjà été observé chez les poissons avec Prok2, mais les récepteurs Prok2 fonctionnels.

Enfin, les scientifiques ont entrepris d'étudier si la lumière, afin de réguler le sommeil, nécessitait d'autres protéines induisant du sommeil dans le cerveau.

Les chercheurs ont constaté que des niveaux excessifs de Prok2 augmentaient également les niveaux de galanine, qui est un neuropeptide trouvé dans l'hypothalamus antérieur du cerveau (qui joue un rôle clé dans la régulation du sommeil).

De plus amples recherches sont nécessaires pour comprendre l'interaction entre les gènes et les neurones chez les humains, ainsi que pour étudier si oui ou non le neuropeptide Prok2 a le même effet chez l'homme.

Si d'autres recherches déterminent que les protéines se comportent de manière similaire dans le cerveau humain, cette étude pourrait ouvrir la voie à de nouveaux médicaments induits par le sommeil ou l'éveil.

Le professeur David Prober ajoute: «Bien que les animaux diurne, comme le poisson zèbre, passent la plupart de leur temps à dormir la nuit et se réveillent pendant la journée, ils prennent également des siestes pendant la journée et parfois se réveillent la nuit, semblable à beaucoup d'humains».

Les résultats de notre étude suggèrent que les niveaux de Prok2 jouent un rôle essentiel pour établir l'équilibre correct entre le sommeil et l'éveil pendant le jour et la nuit ".

Prof. David Prober

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