Les astrocytes aident à maintenir un sommeil lent


Par Laura Bojarskaité - version originale publiée sur Neuroscience News

Source Image : Laura Bojarskaité


Les astrocytes sont importants pour préserver un sommeil sans interruption à ondes lentes et pour les rythmes cérébraux essentiels pour l'apprentissage et la mémoire, à travers des mécanismes qui impliquent des signaux de calcium dans les cellules. Les données présentées par les chercheurs de GliaLab au Letten Center de l'Université d'Oslo soutiennent que les astrocytes sont importants pour assurer un bon sommeil lent. Cette découverte, qu'un type de cellule non neuronale est cruciale pour un sommeil lent approprié, guidera les futures études visant à démystifier les mécanismes et à identifier de nouvelles stratégies de traitement des troubles du sommeil. Les résultats ont été publiés dans la revue Nature Communications et soulignés par les éditeurs dans la section : "Du cerveau au comportement".


Le sommeil est vital pour notre survie. Chaque individu a conscience de l'importance du sommeil pour une santé optimale simplement en se rappelant à quel point une seule nuit de mauvais sommeil peut rendre une journée difficile. Pourtant, même si le sommeil est étudié depuis plus d'un siècle, la fonction précise du celui-ci et les mécanismes sous-jacents à de nombreux troubles du sommeil restent un mystère. Le sommeil a été principalement étudié du point de vue des neurones, probablement en raison du manque de techniques appropriées pour surveiller directement les cellules non neuronales pendant le sommeil. Au cours des deux dernières décennies, de nombreuses études ont fourni des preuves que les astrocytes, cellules non excitables qui forment l'environnement des neurones et à la forme d'étoile, pourraient également jouer un rôle dans le sommeil. Néanmoins, les mécanismes de signalisation que les astrocytes emploient dans le sommeil étaient pour la plupart inconnus. Le groupe de recherche de l'Université d'Oslo, autrefois dirigé par le professeur Erlend A. Nagelhus, et maintenant par le professeur agrégé Rune Enger, a démontré pour la première fois les profils d'activité des astrocytes pendant le sommeil naturel. L'un des principaux modes de communication des astrocytes est l'augmentation du calcium intracellulaire. L'équipe a mesuré ces signaux calciques dans les astrocytes du cortex de souris naturellement endormies en utilisant des indicateurs de calcium génétiquement codés et une microscopie à deux photons in vivo.


Les auteurs ont constaté une diminution de la signalisation calcique pendant le sommeil par rapport au moment où les souris sont éveillées. Cependant, il restait encore de l'activité pendant le sommeil qui présentait différentes caractéristiques dans différents états de sommeil.


Par ailleurs, l'activité du calcium des astrocytes a augmenté lors du sommeil vers les transitions d'éveil et a même précédé les signaux neurophysiologiques (EEG) et comportementaux (mouvement) au réveil du sommeil à ondes lentes.


«C'est une découverte remarquable», explique la co-première auteure Laura Bojarskaité, doctorante en neurosciences. "Cela démontre que les astrocytes pourraient être impliqués dans l'orchestration du processus de réveil". Une telle activité spécifique de l'état de veille-sommeil suggère que les astrocytes pourraient être impliqués dans la régulation de l'état de veille-sommeil. Par conséquent, les chercheurs ont ensuite utilisé une lignée de souris transgéniques avec une signalisation altérée du calcium des astrocytes et ont mesuré si cela affecterait les habitudes de sommeil des souris.


Les auteurs ont constaté que cette manipulation perturbait spécifiquement le sommeil à ondes lentes et non le sommeil à mouvements oculaires rapides. Les souris, dont la signalisation du calcium des astrocytes était perturbée, avaient plus de micro-éveils et passaient plus souvent d'un état de sommeil à un autre - sommeil à ondes lentes et état intermédiaire - ce qui interrompait leur sommeil et réduisait sa qualité.


«Cela signifie que la signalisation du calcium astrocytaire est importante pour maintenir un sommeil lent et ininterrompu et potentiellement pour se protéger contre un réveil trop fréquent la nuit», explique Laura Bojarskaité.


De plus, ces souris avaient également plus de fuseaux de sommeil*, qui sont les signatures d'un type particulier d'activité neuronale associée à l'apprentissage et à la mémoire. Trop de fuseaux de sommeil sont connus pour être associés à des troubles d'apprentissage chez l'homme et à de mauvaises performances d'évitement chez le rat.


L'identification de nouveaux acteurs impliqués dans la régulation du sommeil à ondes lentes contribue à la compréhension du fonctionnement et du rôle du sommeil et fournit ainsi de nouvelles cibles pour les troubles du sommeil. L'une des prochaines étapes possibles pour le groupe consistera à étudier exactement comment les signaux de calcium des astrocytes régulent le sommeil à ondes lentes et les fuseaux de sommeil.



Fuseaux de sommeil : ensemble d'ondes dont la fréquence est située entre 12 et 14 hertz et générées pendant un stade du sommeil à ondes lentes.

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