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Le manque de sommeil est un sujet courant de doléances, mais pour de nombreuses personnes, s’endormir involontairement durant le jour pose un problème très réel et dangereux. Fait intéressant, une nouvelle étude de l’Institut neurologique de Montréal (INM) de l’Université McGill montre que les états de veille-sommeil sont régulés par deux types différents de cellules nerveuses (neurones) : des neurones producteurs de l’hormone de mélano-concentration (MCH) et des neurones producteurs d’orexine (Orx), qui occupent la même région du cerveau, mais qui remplissent des fonctions opposées. L’étude de l’INM est la première à découvrir que les neurones producteurs de la MCH sont activés durant le sommeil et pourraient donc être importants dans la régulation de l’état de sommeil. L’étude, publiée dans le numéro de cette semaine de la revue Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), permet de mieux comprendre le cycle de veille-sommeil et l’origine de troubles du sommeil comme la narcolepsie et peut-être d’autres maladies comme la dépression et la maladie de Parkinson.

Le sommeil est régulé par des processus dans le cerveau en réaction à la durée de notre état de veille ainsi qu’au cycle lumière-obscurité que le rythme circadien contrôle. De concert avec la Dre Oum Hassani et Maan Gee Lee, Ph. D., la Pre Barbara Jones de l’INM étudiait une structure du cerveau appelée l’hypothalamus latéral (HL) dont on connaît l’importance dans le maintien de l’état de veille. Les neurones producteurs de la MCH, codistribués avec les neurones producteurs d’Orx, constituent moins de 10 % de l’HL. Des études antérieures ont montré que les neurones producteurs d’Orx sont essentiels pour maintenir l’état de veille. Ces neurones sont actifs dans l’état de veille et se désactivent durant le sommeil. En leur absence, les animaux et les humains souffrent de narcolepsie et de cataplexie, une perte soudaine de tonus musculaire. Pourtant, le rôle des neurones producteurs de la MCH était jusqu’ici imprécis. Selon les données d’études antérieures sur des animaux knock-out, les neurones producteurs de la MCH pourraient jouer un rôle différent des neurones producteurs d’Orx dans la régulation des états d’activité et de veille-sommeil. Voilà pourquoi l’équipe de l’INM a mené des expériences pour étudier la fonction des neurones producteurs de la MCH durant les états de veille-sommeil.

« Singulièrement, nous avons découvert que les neurones producteurs de la MCH sont en fait silencieux durant l’état de veille, ce qui est surprenant en particulier dans cette région du cerveau qui favorise l’éveil. Les neurones s’activent durant le sommeil et davantage pendant le sommeil paradoxal », a expliqué la Pre Barbara Jones, neuroscientifique à l’INM et chercheuse principale de l’étude. « Nos travaux montrent nettement que les neurones producteurs de la MCH déchargent de manière réciproque aux neurones producteurs d’Orx pendant le cycle veille-sommeil. »  La Pre Jones et ses collègues ont employé leur expertise pour appliquer et développer une technique difficile qui leur permettait d’enregistrer sélectivement, d’étiqueter et ainsi d’identifier une cellule nerveuse contenant un produit chimique particulier. Ils ont ainsi pu isoler les fonctions des cellules productrices de la MCH et d’Orx, même si elles comptent pour moins de 10 % des cellules nerveuses de l’HL.

Les profils et rôles réciproques des neurones producteurs d’Orx et de la MCH pourraient être importants dans la manifestation de troubles du sommeil. Il est possible que la narcolepsie, qui survient lors de la perte de neurones producteurs d’Orx, soit engendrée en partie par les neurones producteurs de la MCH qui restent intacts chez les patients narcoleptiques. Un nombre grandissant de recherches montre qu’un sommeil régulier et normal est nécessaire à la santé globale, à la régulation des niveaux d’hormone, à la pression sanguine, au métabolisme, à la vivacité d’esprit, à l’humeur, et à la consolidation de la mémoire. Cette étude offre des avenues et des cibles thérapeutiques potentielles pour le traitement de divers troubles du sommeil, notamment la mise au point de médicaments qui agiront sur les récepteurs de l’Orx et de la MCH, afin de stimuler ou de bloquer ces récepteurs en conséquence.

Ces travaux ont bénéficié du soutien des Instituts de recherche en santé du Canada (IRSC) et des National Institutes of Health (NIH).

L’INM :

Octobre 2009 marque le 75e anniversaire de l’INM. L’INM est un institut de recherche et d'enseignement de l’Université McGill, qui se consacre à l'étude du système nerveux et des maladies neurologiques. Fondé en 1934 par l'éminent Dr Wilder Penfield, l'INM est l'un des plus grands instituts du genre au monde. Ses chercheurs sont des chefs de file mondiaux en neurosciences cellulaires et moléculaires, en imagerie cérébrale, en neurosciences cognitives, ainsi que dans l'étude et le traitement de l'épilepsie, de la sclérose en plaques et des troubles neuromusculaires. L'INM et son partenaire clinique, l'Hôpital neurologique de Montréal (HNM), rattaché au Centre universitaire de santé McGill, continuent d'intégrer recherche, soins aux patients et formation. Reconnu comme un des premiers centres de neurosciences au monde, l’INM s’efforce d’appuyer par des investissements les professeurs, le personnel et les étudiants qui mènent de remarquables recherches, prodiguent des soins de pointe avec compassion et préparent la prochaine vague de percées médicales. Par leur grand talent et leur détermination, ces chercheurs sont l'âme de la recherche, la clé du progrès des soins médicaux. Un nouveau bâtiment, prolongement de l'aile nord, est en construction; il abritera des installations ultramodernes d'imagerie cérébrale. Une fois la construction achevée et les équipements installés, les scientifiques engagés dans la recherche en imagerie cérébrale à l'INM y formeront un groupe sans équivalent dans le monde.