Une étude sur les souris montre comment la privation de sommeil nuit à la mémoire

Les résultats d'un effort de recherche international aident les scientifiques à comprendre la manière dont la privation de sommeil affecte négativement la mémoire.

Des chercheurs des universités de Groningen (Pays-Bas) et de Pennsylvanie ont découvert que chez la souris, cinq heures de privation de sommeil entraînaient une perte de connectivité entre les neurones de l'hippocampe, une région du cerveau associée à l'apprentissage et à la mémoire.

L'étude, à paraître dans la revue eLife, est le premier à fournir des détails sur les raisons pour lesquelles la mémoire est lésée lorsque le sommeil est privé.

«Il est clair que le sommeil joue un rôle important dans la mémoire - nous savons que faire des siestes nous aide à conserver des souvenirs importants. Mais comment la privation de sommeil altère la fonction et la mémoire de l'hippocampe est moins évidente », explique le premier auteur Robbert Havekes, Ph.D., professeur assistant à l'Institut de Groningen pour les sciences de la vie évolutives.

Il a été proposé que les changements dans la connectivité entre les synapses - des structures qui permettent aux neurones de se transmettre des signaux - peuvent affecter la mémoire.

Pour approfondir cette étude, les chercheurs ont examiné l'impact de brèves périodes de perte de sommeil sur la structure des dendrites, les extensions de ramification des cellules nerveuses le long desquelles les impulsions sont reçues d'autres cellules synaptiques, dans le cerveau de la souris.

Ils ont d'abord utilisé la méthode de coloration à l'argent de Golgi pour visualiser la longueur des dendrites et le nombre d'épines dendritiques dans l'hippocampe de la souris après cinq heures de privation de sommeil, une période de perte de sommeil connue pour altérer la consolidation de la mémoire.

Leurs analyses ont indiqué que la privation de sommeil réduit considérablement la longueur et la densité de la colonne vertébrale des dendrites appartenant aux neurones de la région CA1 de l'hippocampe.

Ils ont répété l'expérience de perte de sommeil, mais ont laissé les souris dormir tranquilles pendant trois heures après. Cette période a été choisie sur la base des travaux antérieurs des scientifiques montrant que trois heures suffisent pour restaurer les déficits dus au manque de sommeil.

Les effets de la privation de sommeil de cinq heures chez les souris ont été inversés de sorte que leurs structures dendritiques étaient similaires à celles observées chez les souris qui avaient dormi.

Les chercheurs ont ensuite étudié ce qui se passait pendant la privation de sommeil au niveau moléculaire.

«Nous étions curieux de savoir si les changements structurels dans l'hippocampe pourraient être liés à une activité accrue de la protéine cofiline, car cela peut entraîner un rétrécissement et une perte d'épines dendritiques», explique Havekes.

«Nos études complémentaires ont révélé que les mécanismes moléculaires sous-jacents aux effets négatifs de la perte de sommeil ciblent en fait la cofiline.

«Le blocage de cette protéine dans les neurones de l'hippocampe de souris privées de sommeil a non seulement empêché la perte de connectivité neuronale, mais a également rendu les processus de mémoire résilients à la perte de sommeil. Les souris privées de sommeil ont appris ainsi que les sujets non privés de sommeil. »

Ted Abel, Ph.D., professeur de biologie Brush Family à l'Université de Pennsylvanie et auteur principal de l'étude, explique: «Le manque de sommeil est un problème courant dans notre société moderne 24/7 et il a de graves conséquences pour la santé, bien-être général et fonction cérébrale.

«Malgré des décennies de recherche, les raisons pour lesquelles la perte de sommeil a un impact négatif sur la fonction cérébrale sont restées inconnues. Notre nouvelle description d’une voie par laquelle la privation de sommeil affecte la consolidation de la mémoire souligne l’importance de la capacité du réseau de cellules neuronales à s’adapter à la perte de sommeil.

«Ce qui est peut-être le plus frappant, c'est que ces connexions neuronales sont rétablies après plusieurs heures de sommeil de récupération. Ainsi, lorsque les sujets ont une chance de rattraper leur sommeil, ils remodèlent rapidement leur cerveau. »

Source: Elife / EurekAlert

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