Le sommeil permet aux cellules immunitaires d'effectuer des travaux d'entretien sur le cerveau
Des études ont montré que pendant le sommeil, le cerveau se réactualise, actualise les souvenirs et élimine les «déchets». De nouvelles recherches sur des modèles murins suggèrent que des cellules immunitaires spécialisées maintiennent le cerveau en bon état de fonctionnement en le maintenant pendant le sommeil.
Des recherches menées au cours des dernières années ont révélé des preuves que le cerveau a la possibilité de se rafraîchir et de se mettre à jour de nombreuses manières pendant le sommeil.
Par exemple, les scientifiques ont appris que le cerveau consolide les souvenirs nouvellement formés pendant le sommeil. Ils ont également découvert que le sommeil offre une excellente occasion de sortir les «poubelles» neuronales.
Une équipe de chercheurs du centre médical de l'Université de Rochester à New York et du Massachusetts Institute of Technology à Cambridge a découvert comment le maintien du cerveau se produit également pendant le sommeil.
Dans leur étude - dont les résultats figurent dans Neuroscience de la nature - les chercheurs ont travaillé avec des souris pour en savoir plus sur la façon dont la microglie, qui sont les cellules immunitaires qui «servent» le cerveau, effectuent leur travail d'entretien pendant le sommeil.
«Il a été largement supposé que le mouvement dynamique des processus microgliales n'est pas sensible à l'état comportemental de l'animal», explique l'auteur principal de l'étude, le professeur Ania Majewska.
«Cette recherche montre que les signaux de notre cerveau qui modulent l'état de sommeil et d'éveil agissent également comme un interrupteur qui active et désactive le système immunitaire.»
Prof. Ania Majewska
Le produit chimique de l'état de veille nuit aux travaux de réparation
Les microglies sont les cellules immunitaires qui répondent à tout signe d'infection ou de lésion cérébrale. Selon la nouvelle étude du professeur Majewska et de ses collègues, ces cellules sont également actives pendant le sommeil, s'occupant de «l'usure» régulière.
La nouvelle étude suggère que la microglie peut fonctionner plus efficacement pendant le sommeil que lorsqu'un individu est éveillé.
Les chercheurs ont comparé des souris éveillées à des souris que les scientifiques avaient anesthésiées. Ils ont constaté que la microglie semblait moins active et efficace lorsque les souris étaient éveillées.
Cela a permis aux chercheurs de se rapprocher de la noradrénaline, un messager chimique qui joue un rôle dans l'excitation du système nerveux central et aide à réguler les cycles veille-sommeil. Pendant le sommeil, les niveaux de noradrénaline dans le cerveau sont faibles.
Cependant, lorsque les niveaux de noradrénaline augmentent, le cerveau devient soudainement alerte et l'individu se réveille.
Dans la présente étude, les chercheurs ont observé que la noradrénaline agit sur les neurones et le récepteur adrénergique bêta2, présent dans la microglie. Lorsque les niveaux de noradrénaline deviennent élevés, la microglie tombe apparemment dans un état de sommeil.
Cela signifiait que pendant les états d'excitation et d'éveil, les cellules immunitaires ne pouvaient pas répondre de manière appropriée et effectuer l'entretien des connexions des cellules cérébrales.
«Ce travail suggère que le remodelage amélioré des circuits neuronaux et la réparation des lésions pendant le sommeil peuvent être médiés en partie par la capacité de la microglie à interagir dynamiquement avec le cerveau», explique la première auteure Rianne Stowell, Ph.D.
«Dans l'ensemble, cette recherche montre également que la microglie est extrêmement sensible aux signaux qui modulent la fonction cérébrale et que la dynamique et les fonctions microgliales sont modulées par l'état comportemental de l'animal», ajoute Stowell.
Les résultats ajoutent aux preuves que les mécanismes liés au sommeil jouent un rôle essentiel pour garantir que le cerveau reçoit les réparations nécessaires et continue de fonctionner correctement.
De plus, cela peut aider à expliquer pourquoi les troubles du sommeil ont des liens avec l’apparition de troubles neurodégénératifs progressifs, tels que la démence et la maladie de Parkinson.
