Le cerveau a sa propre horloge interne

Le métabolisme sert-il la fonction cérébrale ou est-il une des différentes fonctions du cerveau ? Cette étude, de l'Université de l'Illinois, publiée dans l'édition du 17 août de la revue Science, montre que le cerveau a son propre métabolisme intrinsèque et que ces changements dans l'état métabolique des cellules du cerveau pourraient être la cause, plutôt que le résultat, de l'activité neuronale.

Les rythmes quotidiens de la physiologie sont entraînés par les cycles jour-nuit, orchestrés par une horloge circadienne centrale dans l'hypothalamus du cerveau. L'origine des rythmes circadiens se trouve dans les noyaux suprachiasmatiques (ou NSC), oscillateurs centraux de notre horloge biologique, expliquent les chercheurs. Ainsi, la plupart des composés présents dans les cellules « sont réglés » sur 24 heures. Lorsque les chercheurs extraient, chez l'animal, le noyau suprachiasmatique (NSC) de l'hypothalamus et le maintiennent en vie en laboratoire, cet élément de l'horloge cerveau reste actif et continue à augmenter ou réduire la production de certaines protéines à des moments précis de la journée, jour après jour.

L'horloge du cerveau est entraînée par un métabolisme intrinsèque : Cette recherche montre sur la souris, à partir de l'étude d'un phénomène appelé « redox » (ou oxydoréduction), que l'horloge du cerveau est entraînée, en partie, par un métabolisme intrinsèque de production et de circulation de l'énergie chimique dans ses cellules. Le phénomène « redox » représente les variations d'énergie du métabolisme cellulaire, généralement par le transfert d'électrons. Ces réactions d'oxydoréduction, constatent les chercheurs, oscillent sur un cycle de 24 heures dans l'horloge du cerveau, ouvrant puis fermant les canaux de communication dans les cellules du cerveau. Ainsi, il y aurait une oscillation intrinsèque dans le métabolisme de la région de l'horloge du cerveau qui s'effectuerait sans intervention extérieure. Et ce changement dans le métabolisme des cellules du cerveau déterminerait l'activation de cette région du cerveau.

Le métabolisme fait donc partie des fonctions du cerveau, conclut le Pr professor Martha Gillette, professeur en biologie du développement à l'Université de l'Illinois, qui suggère, avec cette étude que les changements dans l'état métabolique cellulaire seraient une cause, plutôt qu'un résultat, de l'activité neuronale.