Des chercheurs de l’Université du Queensland ont découvert que, comme les humains, les mouches dorment par stades d’intensité différente.
Le professeur associé Bruno van Swinderen de l’Institut du cerveau de l’UQ Queensland a déclaré que le sommeil humain impliquait le stade du mouvement oculaire rapide (REM), ou sommeil léger pendant lequel les rêves se produisent généralement, et plusieurs stades de sommeil non-REM, ou sommeil profond.
« Nous avons montré que le sommeil des mouches semble également alterner entre des stades de sommeil plus léger et plus profond, ce qui suggère des fonctions différentes pour chacun d’eux, même dans les plus petits cerveaux animaux. »
L’étude, dirigée par le Dr Bart van Alphen, a mesuré l’intensité du sommeil chez les mouches en enregistrant leur activité cérébrale et leur réactivité aux stimuli mécaniques.
Pendant le comportement d’éveil et l’apprentissage, certaines connexions synaptiques – les parties des neurones qui permettent la communication de cellule à cellule – se renforcent.
Une fonction proposée des stades de sommeil plus profond est d’affaiblir proportionnellement toutes les synapses du cerveau, de manière à préserver l’apprentissage tout en diminuant les besoins énergétiques.
Le groupe de recherche a découvert que s’il activait les voies d’apprentissage pendant la journée, les mouches avaient besoin d’un sommeil plus profond la nuit.
S’ils mutaient une protéine connue pour être importante dans l’affaiblissement des synapses, les mouches compensaient en dormant plus profondément même pendant la journée.
« Cela suggère que l’affaiblissement synaptique implique probablement des processus moléculaires qui sont engagés pendant les stades de sommeil plus profond », a déclaré le professeur associé van Swinderen.
Les mouches à fruits sont de plus en plus utilisées comme modèle pour étudier le rôle du sommeil dans les maladies.
Le professeur associé van Swinderen a déclaré qu’il était important de prendre en compte l’importance des différents stades du sommeil dans les futures études de ce type.
Une deuxième étude a montré qu’une meilleure compréhension des processus de sommeil dans le modèle de la mouche pourrait être pertinente pour l’anesthésie générale.
L’étude, dirigée par le Dr Benjamin Kottler, a révélé que les circuits cérébraux qui favorisent le sommeil chez la mouche sont également importants pour réguler la sensibilité à un anesthésique général couramment utilisé, l’isoflurane.
L’augmentation de l’activité des neurones favorisant le sommeil dans le cerveau de la mouche a entraîné une sensibilité accrue à l’anesthésie, tandis que la stimulation des neurones favorisant l’éveil entraîne une résistance à l’anesthésie.
C’est-à-dire que les mouches qui dormaient plus étaient hypersensibles à l’anesthésie et celles qui dormaient moins étaient résistantes à l’anesthésie.
La première étude, « Un stade de sommeil profond dynamique chez la drosophile », sera publiée en ligne dans le numéro du 17 avril du Journal of Neuroscience.
La seconde étude, « Un circuit sommeil/éveil contrôle la sensibilité à l’isoflurane chez la drosophile », a été publiée le 8 avril dans Current Biology.
MEDIA : Queensland Brain Institute, Mikaeli Costello, 0401 580 685 ou [email protected].
A propos du Queensland Brain Institute
Le Queensland Brain Institute (QBI) a été créé en tant qu’institut de recherche de l’Université du Queensland en 2003. L’institut opère désormais dans une nouvelle installation de pointe de 63 millions de dollars et abrite 33 chercheurs principaux jouissant d’une solide réputation internationale. Le QBI est l’un des plus grands instituts de neurosciences au monde qui se consacre à la compréhension des mécanismes sous-jacents au fonctionnement du cerveau.