SOMMEIL: Quelques neurones s'endorment dans une boîte de Pétri

De petits réseaux de neurones : Le Pr Krueger travaille depuis plus de 20 années sur le sommeil et avait déjà suggéré l'implication de petits réseaux de neurones et de cellules gliales. Cette nouvelle étude confirme son hypothèse et va permettre d'effectuer plus simplement des recherches sur les processus sous-jacents du sommeil, sans interférence avec des facteurs physiologiques comme la modification de la température corporelle par exemple et sans, obligatoirement les installations sophistiquées des cliniques spécialisées.

Ils dorment et se réveillent dans une boîte de Pétri : L'état normal de ces neurones en culture est comparable au sommeil, explique le chercheur.

1. L'endormissement: Pour les induire au sommeil profond, les chercheurs ajoutent le facteur de nécrose tumorale (TNF) à la boîte de Pétri, équipée également d'un réseau d'électrodes EEG. TNF contribue à réguler le sommeil chez de nombreux organismes, animaux et chez les humains et stabilise les synapses.

2. Le réveil : En appliquant une légère stimulation électrique, les chercheurs peuvent réveiller les neurones qui, durant ce laps de temps, présentent des signes EEG équivalents à l'activité de veille.

3. La régulation du sommeil : Enfin, lorsque les chercheurs prolongent la stimulation électrique, les cellules répondent par une sorte d'homéostasie par le sommeil qui se prolonge jusqu'au lendemain. « C'est un peu comme après une nuit blanche, on dort plus longtemps la nuit suivante pour rattraper son manque de sommeil », écrivent les chercheurs.

Finalement, c'est un cycle veille-sommeil cohérent avec la façon dont le sommeil se produit dans la vraie vie, qu'obtiennent ces chercheurs à l'échelle de leur boîte de Pétri. Lorsque les cultures de neurones sont activées, elles libèrent de l'ATP (adénosine triphosphate), qui à son tour libère TNF ainsi qu'une autre hormone immunitaire, l'interleukine-1. Ensemble, ces composés déclenchent la phase de sommeil. Ces mini-réseaux vont donc permettre de mieux « caractériser » le sommeil.

Cette découverte et cette reconstitution de réseaux de neurones impliqués dans la fonction « sommeil » pourrait contraindre les scientifiques à considérer désormais le sommeil comme une propriété d'un réseau spécifique, tout comme les autres fonctions cérébrales, et non du cerveau tout entier.