Il y aurait un centre de contrôle unique pour le sommeil et le réveil dans le cerveau

Comme le rapporte une étude menée par l'University of Bern publiée dans Nature Neuroscience, les chercheurs croyaient jusqu'à maintenant que plusieurs zones cérébrales étaient nécessaires pour contrôler le sommeil et l'éveil. Or, ils ont maintenant identifié un seul centre de contrôle pour le cycle sommeil-éveil du cerveau. 

L'être humain passe plusieurs heures endormies et se réveille, Or, comment les circuits cérébraux contrôlent ce cycle veille-sommeil restait un mystère. Le sommeil est divisé en deux phases, le sommeil lent (Non-rapid eye movement sleep, NREM), et le sommeil paradoxal (REM) pendant lequel survient la plupart des rêves. Des circuits cérébraux importants ont été identifiés en utilisant à la fois des preuves expérimentales et cliniques, mais les mécanismes sous-jacents précis, tels que l'apparition, le maintien et la fin du sommeil et du rêve, n'étaient pas bien compris.


Lorsque l'être humain s'endort, l'électroencéphalogramme (EEG) révèle que le cerveau génère des oscillations rythmiques appelées «ondes lentes». Ces ondes sont importantes pour l'endormir et pour le rétablir après une journée complète d'activité physique et mentale. Des hypothèses communes soutiennent que ces ondes lentes sont produites dans le cortex cérébral, la partie supérieure du cerveau juste en dessous de la surface du crâne. En revanche, on pense que l'éveil résulte de l'activité des «centres de réveil» situés dans la partie inférieure du cerveau, y compris le tronc cérébral qui active directement le néocortex, qui est la partie du cerveau des mammifères impliquée dans les fonctions cérébrales supérieures telles que perception sensorielle, cognition et génération de commandes motrices.

Les chercheurs ont découvert que les neurones du thalamus, noyau central du cerveau, contrôlent le sommeil, ainsi que l'éveil. Le thalamus est connecté à presque toutes les autres zones du cerveau et supporte des fonctions cérébrales importantes, y compris l'attention, la perception sensorielle, la cognition et la conscience.

Ils ont découvert qu'une petite population de ces neurones thalamiques a un double contrôle sur le sommeil et l'éveil, en produisant des ondes lentes de sommeil mais aussi en se réveillant du sommeil, en fonction de leur activité électrique. Ils ont utilisé une technique appelée optogénétique, avec laquelle ils ont utilisé des impulsions lumineuses pour contrôler avec précision l'activité des neurones thalamiques des souris. Quand ils ont activé les neurones thalamiques avec des stimuli réguliers de longue durée, les animaux se sont réveillés. Or, s'ils les ont activés d'une manière rythmique lente, les souris ont eu un sommeil plus profond et plus reposant.