Fin du mystère : pourquoi sommes-nous tous fatigués à la fin de la journée ?
Vous êtes-vous toujours demandé pourquoi, après une longue journée, il est tout simplement impossible de garder les yeux ouverts ? Une nouvelle étude a identifié des groupes de cellules dans le cerveau qui mesurent le temps pendant lequel nous sommes éveillés - créant une pression - et nous forçant à dormir. Les chercheurs : « Cela pourrait révéler des moyens d'assurer une résistance au manque de sommeil et à d'autres défis physiologiques ».
Nous connaissons tous ce sentiment après une longue journée de travail : nous voulons regarder une série, un film ou un match en direct, mais la sensation de fatigue nous envahit et nous oblige à aller au lit. Ce phénomène est appelé par les scientifiques « besoin de sommeil ». Pendant des années, les chercheurs ont essayé de comprendre comment le cerveau suit le temps que nous passons éveillés et le traduit en besoin physique de fermer les yeux. Aujourd'hui, des chercheurs de l'Université de Bâle en Suisse affirment avoir réussi à percer le mécanisme.
La nouvelle étude, publiée dans la prestigieuse revue scientifique Nature, a été menée en collaboration avec des chercheurs du centre médical « Beth Israel Deaconess » à Boston et de l'Université d'Auburn. Dans le cadre de l'étude, les scientifiques ont réussi à identifier des neurones spécifiques dans le cerveau de souris, qui sont activés pendant une période d'éveil prolongée et jouent un rôle crucial dans la création de la sensation de fatigue.
« Nous avons identifié des populations de neurones qui surveillent l'éveil prolongé et favorisent activement le sommeil », a expliqué le chef de l'équipe de recherche, le professeur Alex Schier du Biozentrum de l'Université de Bâle. « Il s'agit d'une pièce manquante et importante du puzzle qui explique pourquoi nous devenons fatigués ».
Non seulement réagir, mais créer le besoin de dormir
Pour identifier les zones impliquées dans le cerveau, les chercheurs ont comparé les modèles d'activité cérébrale chez les souris pendant les cycles normaux de sommeil et d'éveil, pendant la privation de sommeil et pendant le sommeil de récupération.
L'analyse informatique a révélé certaines zones qui reflétaient la durée pendant laquelle les animaux étaient éveillés. Au sein de l'une de ces zones, deux populations de neurones distinctes ont été localisées dans le tronc cérébral. L'activité de ces populations augmentait à mesure que les animaux restaient éveillés plus longtemps, et diminuait à nouveau avec la transition vers le sommeil. Pour tester si les cellules ne font que « signaler » la fatigue ou si elles la provoquent réellement, les chercheurs les ont activées artificiellement.
Le résultat : les souris ont dormi plus longtemps et plus profondément, de manière similaire au sommeil de récupération qui survient après une privation de sommeil. À l'inverse, lorsque les chercheurs ont inhibé l'activité de ces cellules, le sommeil des souris a diminué et elles sont restées alertes. « Ces neurones ne signalent pas simplement qu'un animal a été éveillé », souligne le professeur Schier. « Nos expériences montrent qu'ils sont essentiels pour favoriser le sommeil et qu'ils pourraient être des composants clés du réseau neuronal qui génère le besoin de sommeil ».
Le résultat inattendu : peu de sommeil sans dommages graves
L'une des découvertes les plus surprenantes de l'étude a été enregistrée lorsque les chercheurs ont inhibé ces deux populations de neurones à long terme. En conséquence, le besoin de sommeil des souris a chuté brutalement - et elles ont dormi environ 70 % de moins que d'habitude.
De manière inattendue, la plupart de ces souris n'ont pas souffert des troubles comportementaux graves qui accompagnent presque toujours un manque de sommeil aussi sévère. Selon les chercheurs, cette découverte indique que ces cellules déterminent non seulement combien nous allons dormir, mais aussi avec quelle intensité la pression pour aller dormir s'accumulera au fil du temps.
Selon le Dr William Jo, premier auteur de l'étude, ces nouvelles connaissances pourraient ouvrir des horizons totalement nouveaux pour la recherche sur le sommeil : « De futures études pourraient révéler comment les neurones que nous avons identifiés interagissent avec le reste du cerveau et comment le besoin de sommeil est généré au niveau moléculaire. Notre capacité à modifier durablement le comportement de sommeil nous permettra d'étudier l'adaptation à la perte de sommeil à long terme - ce qui pourrait à l'avenir révéler des moyens d'assurer une résistance au manque de sommeil et à d'autres défis physiologiques ».
