On dort ou pas, notre cerveau est entièrement endormi ou pas, bref, habituellement le sommeil est considéré comme un état sans demi-mesure. Pourtant cette étude du Massachusetts Institute of Technology identifie “comme des poches de sommeil” dans le cerveau, de petites zones qui peuvent devenir moins alertes ou s’endormir de manière autonome sous la commande d’un circuit spécifique, tandis que le reste du cerveau reste éveillé. Les conclusions de ces travaux, présentées dans eLife, peuvent contribuer à expliquer les états de transition vers le sommeil, comme la somnolence ou ce passage où le sommeil nous envahit irrésistiblement. Elles révèlent aussi comment le cerveau exploite ces périodes de transition pour consolider ses données.
Ici, les neuroscientifiques MIT révèlent un circuit du cerveau dans une zone du cerveau, le noyau réticulaire thalamique (NRT), qui peut déclencher des signaux vers le thalamus et le cortex du cerveau, ce qui entraîne des ondes cérébrales lentes caractéristiques de sommeil profond. Ces mêmes oscillations lentes se produisent pendant le coma et l’anesthésie générale et sont associés à une diminution de l’excitation. Au-delà d’un certain seuil d’activité, ce circuit du NRT peut induire le sommeil dans l’ensemble du cerveau.
Le sommeil n’est pas un état » tout ou rien » : Mais les chercheurs suggèrent qu’en deçà de ce seuil, durant ces fameuses périodes de transition, le circuit coordonne ces ondes lentes entre les différentes zones du cerveau, leur permet de partager leurs données et contribue ainsi à leur consolidation sous forme de nouveaux souvenirs. C’est la théorie de Laura Lewis, chercheur en neurologie au MIT et co-auteur de l’étude. Ce circuit du NRT serait à l’identique, responsable de ce qui se passe dans le cerveau lorsque les gens privés de sommeil éprouvent de brèves sensations de malaise lorsqu’ils luttent pour rester éveillé, alors que le sommeil les envahit irrésistiblement. Il s’agirait alors pour le cerveau pendant cette courte période de transition de sauvegarder toutes les données.
Un contrôle cérébral du sommeil au niveau local : Ces conclusions vont dans le sens d’études récentes sur l’animal, qui, lorsque privé de sommeil, peut présenter des ondes lentes dans certaines zones du cerveau seulement, en non sur la globalité. Le cerveau présente ces ondes lentes dans certaines zones seulement, contrairement au scenario global où sa totalité est inondée d’ondes lentes et que l’ensemble de ses neurones sont réduits au silence.
Le noyau réticulaire thalamique (NRT), un centre de contrôle stratégique : son emplacement physique est en effet parfaitement positionné pour jouer ce rôle : le NRT entoure le thalamus comme une coquille et peut agir comme un gardien de l’information sensorielle à l’entrée du thalamus et en sortie, vers le cortex. D’ailleurs, lorsque les chercheurs stimulent, par optogénétique, le NRT chez les souris des ondes apparaissent dans une petite partie du cortex. Plus de stimulation, inonde l’ensemble du cortex d’ondes lentes et induit un état de somnolence.
Comprendre comment le cerveau contrôle l’excitation neuronale, dans sa transition vers le sommeil, peut aussi contribuer au développement de nouveaux médicaments du sommeil mais aussi d’anesthésiques induisant un état plus proche du sommeil naturel.
Source: eLife October 13, 2015 doi : 10.7554/eLife.08760 Thalamic reticular nucleus induces fast and local modulation of arousal state
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