Les scientifiques utilisent la lumière pour induire le sommeil paradoxal


Les scientifiques utilisent la lumière pour induire le sommeil paradoxal

Bien que nous savions que le mouvement rapide des yeux - ou le sommeil REM - est une partie essentielle du sommeil réparateur, nous ne savons pas très bien ce qui le contrôle. Maintenant, les chercheurs - en utilisant une nouvelle technologie appelée optogenèse - ont découvert qu'ils peuvent déclencher des épisodes REM chez la souris en éclairant directement une lumière sur des cellules ou des neurones sélectionnés.

À l'aide de lumière pour déclencher des protéines sensibles à la lumière dans des cellules cérébrales spécifiques, les chercheurs ont déclenché des épisodes de sommeil paradoxal chez la souris.

L'équipe - y compris les membres du Massachusetts Institute of Technology (MIT) et de Harvard Medical School, tous deux au Massachusetts - rapportent leur travail dans le Actes de l'Académie nationale des sciences .

Dans leur rapport d'étude, les chercheurs expliquent que nous savons déjà que le tronc cérébral contient des cellules cholinergiques ou des neurones impliqués dans le contrôle du REM. Mais - parce que cette région du cerveau contient également beaucoup d'autres types de cellules - il n'est pas facile de tenter le rôle unique des neurones cholinergiques.

L'auteur principal, le Dr Christa Van Dort, du Département des sciences cognitives et du cerveau au MIT, explique que des études antérieures ont suggéré que les neurones cholinergiques du tronc cérébral sont actifs lorsque nous sommes éveillés et aussi pendant le sommeil paradoxal, mais «personne ne pourrait effectivement dire si le tir De ces cellules spécifiques était responsable de la transition vers le sommeil REM ".

Ainsi, dans leur étude, l'équipe a cherché à déterminer si les neurones cholinergiques pouvaient induire le sommeil paradoxal. Ils ont utilisé une nouvelle technologie radicale appelée optogénétique qui aide les scientifiques à comprendre le câblage du cerveau en contrôlant l'activité des cellules cérébrales avec la lumière.

L'activation des neurones cholinergiques augmente le nombre d'épisodes de sommeil paradoxal

En optogenèse, les neurones sont amenés à réagir à la lumière avec l'insertion d'une protéine trouvée dans les algues. Dans la nature, la protéine répond à certaines longueurs d'onde de lumière, permettant aux algues de se déplacer.

En 2005, les chercheurs de l'Université de Stanford ont découvert que si vous insérez la protéine dans certains types de cellules du cerveau, vous pouvez ensuite les éclairer et les activer - en contrôlant essentiellement l'activité du cerveau au niveau des cellules individuelles.

Pour leur étude, le Dr Van Dort et ses collègues utilisaient des souris où la protéine sensible à la lumière avait été insérée dans leurs neurones cholinergiques. Les neurones pourraient être activés via un dispositif à fibre optique monté sur les têtes des souris.

Ils ont trouvé s'ils ont activé les neurones cholinergiques sensibilisés à la lumière pendant le sommeil non-REM, il a augmenté le nombre - mais pas la durée - des épisodes de sommeil REM que les souris avaient. Une analyse plus approfondie a montré que les épisodes REM induits correspondaient à des épisodes REM naturels.

L'équipe explore maintenant comment le système cynergique du cerveau relie les systèmes cérébraux qui sont déjà connus pour être importants pour le sommeil paradoxal. Et ils développent et testent également des façons de produire un meilleur sommeil non-REM.

L'objectif est d'améliorer les façons de concevoir un sommeil naturel

L'étude est importante car elle donne de nouveaux indices sur la façon dont le sommeil paradoxal est contrôlé - un pas vers la compréhension de la façon de concevoir un sommeil naturel chez les humains.

Obtenir le bon sommeil et une quantité suffisante est important pour aider le cerveau à se rétablir et à se restaurer. Il nous aide également à traiter les mémoires, à recharger le système immunitaire et à maintenir d'autres fonctions corporelles.

Différentes étapes du sommeil sont bonnes pour différentes choses, affirme l'érudit, l'écrivain sénior Emery Brown, le professeur Edward Path Taplin de l'ingénierie médicale au MIT.

Les études sur les animaux montrent que l'apprentissage survient pendant le sommeil paradoxal, tandis que le sommeil à ondes lentes - connu sous le nom de troisième étape non REM - est important pour nous faire sentir reposer et rafraîchir.

Jusqu'à présent, les médicaments n'ont pas réussi à reproduire les avantages du sommeil naturel - où les états REM et non-REM alternent toutes les 90 minutes, comme l'explique le Prof. Brown: «Ce qu'ils font, c'est créer de la sédation. Si vous êtes chanceux, la sédation permet Vos mécanismes de sommeil naturel pour prendre en charge."

Le but ultime de l'équipe est de trouver de meilleurs moyens de créer un sommeil naturel. Pour ce faire, ils ont l'intention de créer et d'étudier les différentes étapes du sommeil séparément et ensuite ensemble.

Medical-Diag.com A récemment rapporté une autre étude optogénétique où les chercheurs ont trouvé un moyen de lire et d'écrire des signaux cérébrales à l'aide de flashs de lumière.

Dans cette étude, les chercheurs du University College de Londres au Royaume-Uni ont montré qu'ils pouvaient utiliser de la lumière pour déclencher une activité dans certaines cellules du cerveau et obtenir des cellules individuelles pour émettre une couleur unique lorsqu'elles étaient actives. Ainsi, efficacement, ils pouvaient sélectionner des cellules du cerveau dans différents modèles et mesurer la réponse du circuit choisi.

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