L'activation neurale pendant le sommeil paradoxal régule le comportement alimentaire

Malgré notre large compréhension des différentes régions du cerveau activées pendant le sommeil à mouvements oculaires rapides, on sait peu de choses sur ce à quoi sert cette activité.

Des chercheurs de l'Université de Berne et de l'Inselspital ont maintenant découvert que l'activation des neurones dans l'hypothalamus pendant le sommeil paradoxal régule le comportement alimentaire: la suppression de cette activité chez la souris diminue l'appétit.

Pendant que nous dormons, nous faisons la transition entre différentes phases de sommeil dont chacune peut contribuer différemment à nous sentir reposé.

Pendant le sommeil paradoxal (mouvement oculaire rapide), une étape de sommeil particulière également appelée sommeil paradoxal au cours de laquelle la plupart des rêves se produisent, des circuits cérébraux spécifiques montrent une activité électrique très élevée, mais la fonction de cette activité spécifique au sommeil reste incertaine.

Parmi les régions du cerveau qui montrent une forte activation pendant le sommeil paradoxal, il y a des zones qui régulent les fonctions de mémoire ou les émotions, par exemple. L'hypothalamus latéral, une structure cérébrale minuscule et bien conservée évolutivement chez tous les mammifères, montre également une activité élevée pendant le sommeil paradoxal.

Chez les animaux éveillés, les neurones de cette région cérébrale orchestrent l'appétit et la consommation de nourriture et sont impliqués dans la régulation des comportements motivés et de la dépendance.

Dans une nouvelle étude, des chercheurs dirigés par le professeur Antoine Adamantidis de l'Université de Berne ont entrepris d'étudier la fonction de l'activité des neurones hypothalamiques chez la souris pendant le sommeil paradoxal.

Ils visaient à mieux comprendre comment l'activation neuronale pendant le sommeil paradoxal influence notre comportement quotidien. Ils ont découvert que la suppression de l'activité de ces neurones diminue la quantité de nourriture consommée par les souris.

«Cela suggère que le sommeil paradoxal est nécessaire pour stabiliser l'apport alimentaire», explique Adamantidis. Les résultats de cette étude ont été publiés dans la revue Actes de l'Académie nationale des sciences (PNAS).

Effet durable sur l'activité neuronale et le comportement alimentaire

Le chercheur a découvert que des schémas d'activité spécifiques des neurones dans l'hypothalamus latéral qui signalent généralement une alimentation chez la souris éveillée sont également présents lorsque les animaux étaient au stade de sommeil paradoxal.

Pour évaluer l'importance de ces modèles d'activité pendant le sommeil paradoxal, le groupe de recherche a utilisé une technique appelée optogénétique, avec laquelle ils ont utilisé des impulsions lumineuses pour arrêter précisément l'activité des neurones hypothalamiques pendant le sommeil paradoxal. En conséquence, les chercheurs ont constaté que les modèles d'activité pour manger étaient modifiés et que les animaux consommaient moins de nourriture.

Nous avons été surpris de la force et de la persistance de notre intervention sur l'activité neuronale de l'hypothalamus latéral et le comportement des souris.. « 

Lukas Oesch, premier auteur de l'étude, Université de Berne

« La modification des modèles d'activité était encore mesurable après quatre jours de sommeil régulier. » Ces résultats suggèrent que l'activité électrique dans les circuits hypothalamiques pendant le sommeil paradoxal est hautement plastique et essentielle pour maintenir un comportement alimentaire stable chez les mammifères.

C'est une question de qualité

Ces résultats soulignent que la seule quantité de sommeil n'est pas seulement nécessaire pour notre bien-être, mais que la qualité du sommeil joue un rôle majeur en particulier pour maintenir un comportement alimentaire approprié.

«Ceci est particulièrement pertinent dans notre société où non seulement la quantité de sommeil diminue, mais où la qualité du sommeil est considérablement affectée par le travail posté, l'exposition aux écrans tard le soir ou le décalage horaire social chez les adolescents», explique Adamantidis.

Le lien découvert entre l'activité des neurones pendant le sommeil paradoxal et le comportement alimentaire pourrait aider à développer de nouvelles approches thérapeutiques pour traiter les troubles de l'alimentation.

Cela peut également être pertinent pour la motivation et la dépendance. « Cependant, cette relation pourrait dépendre du circuit précis, du stade de sommeil et d'autres facteurs encore à découvrir », ajoute Adamantidis.

La source:

Référence du journal:

Oesch, L. T., et al. (2020) Le sommeil paradoxal stabilise la représentation hypothalamique du comportement alimentaire. Actes de l'Académie nationale des sciences. doi.org/10.1073/pnas.1921909117.

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