Chez les souris, une manipulation génétique bouleverse le sommeil paradoxal

Les mécanismes biologiques du sommeil commencent à livrer leurs secrets.

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août 30 2018, 8:02am

Image : Shutterstock

En dépit du fait que nous passons presque la moitié de notre vie à dormir, nous ne comprenons pas grand-chose aux mécanismes physiologiques du sommeil. Les mécanismes moléculaires du sommeil paradoxal, cette phase caractérisée par une activité neuronale accrue et l’apparition des rêves, intriguent particulièrement les scientifiques.

Dans une étude publié mardi 28 août dans la revue Cell Reports, une équipe de chercheurs japonais identifie deux gènes profondément impliqués dans la régulation du sommeil paradoxal. La preuve : chez les souris, la « désactivation » de ces gènes à l’aide de CRISPR a rendu le sommeil paradoxal « presque indétectable. »

Nous savons depuis des décennies qu’un neurotransmetteur — une molécule qui transmet l’information d’un neurone à l’autre — appelé acétylcholine joue un rôle crucial dans la régulation du sommeil paradoxal. Malheureusement, notre cerveau en produit de telles quantités à toute heure du jour et de la nuit qu’il est longtemps resté difficile d’identifier les neurorécepteurs d'acétylcholine impliqués dans la gestion du sommeil.

Les chercheurs ont résolu ce problème grâce à CRISPR, un outil de génie génétique qui utilise une enzyme appelée Cas9 pour modifier de petites portions d’ADN. Dans ce cas précis, CRISPR a servi à bâillonner les gènes codant pour deux récepteurs d’acétylcholine appelés Chrm1 et Chrm3.

La désactivation de Chrm1 et Chrm3 a déclenché l’apparition de ce que les chercheurs japonais appellent un « profil de sommeil court » : si l’activité neurologique des souris montrait qu’elles traversaient les différentes phases du sommeil non-paradoxal, elle ne comportait presque aucun signe de descente dans le sommeil paradoxal.

La recherche sur le sommeil a identifié le sommeil paradoxal comme l’un des éléments-clés d’une bonne santé en veille ; il a notamment été lié aux performances cognitives et au bon développement du cerveau des enfants en bas âge. Comme l’indiquent les chercheurs dans la conclusion de leur papier, la découverte de ces gènes va permettre de tester ces liens en profondeur. Ainsi, nous pourrons « sonder le rôle du sommeil paradoxal dans les fonctions fondamentales de l’organisme, comme l’apprentissage et la mémoire. »