Historiquement, les mécanismes neurologiques qui sous-tendent la génération des cycles de sommeil sont restés insaisissables. Mais aujourd’hui, des chercheurs japonais ont découvert de nouvelles informations sur la façon dont le cerveau passe d’un état de sommeil à un autre.
Dans une étude publiée ce mois-ci dans Science, des chercheurs de l’université de Tsukuba ont révélé qu’une augmentation temporaire des niveaux de dopamine dans l’amygdale baso-latérale, une région du cerveau associée aux émotions, initie la transition d’un état de sommeil à un autre.
Le cycle du sommeil comprend deux états cérébraux différents, à savoir le sommeil à mouvements oculaires non rapides (NREM) et le sommeil à mouvements oculaires rapides (REM), qui alternent pendant le sommeil. Cependant, la manière dont le cerveau passe d’un état de sommeil à un autre n’a pas été bien définie, ce à quoi les chercheurs de l’université de Tsukuba ont voulu remédier.
“Des études de neuro-imagerie et d’enregistrement intracrânien ont montré une activation de l’amygdale pendant le sommeil paradoxal chez l’homme. Nous avons voulu examiner si ces changements dans l’activation de l’amygdale, induits par l’activité de la dopamine, correspondraient aux périodes de transition entre le sommeil paradoxal et le sommeil lent chez la souris” a déclaré Professeur Takeshi Sakurai, auteur principal de l’étude.
Pour ce faire, les chercheurs ont examiné les changements des niveaux de dopamine extracellulaire chez les souris dans plusieurs régions du cerveau différentes qui reçoivent des projections des neurones dopaminergiques de l’amygdale. Ils ont utilisé un capteur de dopamine finement réglé pour rechercher les populations de neurones dopaminergiques qui étaient activées lors de mouvements spécifiques pendant le cycle veille-sommeil.
“Les résultats ont été surprenants“, déclare le professeur Sakurai. “Nous avons constaté qu’une augmentation transitoire de la dopamine dans l’amygdale baso-latérale entraînait une transition entre le sommeil lent et le sommeil paradoxal. Le fait d’imiter cette augmentation de dopamine pendant le sommeil NREM a permis de déclencher le sommeil paradoxal chez les souris.”
En outre, ils ont constaté qu’une augmentation similaire de la dopamine précédait les crises de cataplexie chez les souris narcoleptiques. La cataplexie est un état dans lequel des émotions fortes peuvent induire une transition inattendue vers le sommeil paradoxal, entraînant une faiblesse musculaire involontaire et une altération de la conscience.
“Nos résultats ont des implications importantes pour la compréhension des changements de l’état de sommeil dans des circonstances normales et pathologiques. Par exemple, les émotions positives chez les personnes atteintes de cataplexie pourraient entraîner une augmentation de la dopamine dans l’amygdale, imitant ainsi la dynamique qui déclenche les transitions NREM-REM“, explique le professeur Sakurai.
La relation entre les transitions des états de sommeil et la signalisation de la dopamine dans une zone du cerveau associée au traitement des émotions pourrait avoir des implications importantes pour le traitement des personnes souffrant de cataplexie et de narcolepsie. En outre, les informations sur les transitions du cycle de sommeil peuvent être utiles pour comprendre les conditions liées au sommeil paradoxal anormal, comme le trouble du comportement en sommeil paradoxal, et les maladies impliquant une signalisation anormale de la DA, comme la maladie de Parkinson.
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