De nouvelles recherches montrent qu’un mécanisme récemment découvert qui élimine les déchets du cerveau est principalement actif pendant le sommeil. Cette révélation pourrait transformer la compréhension scientifique de ce à quoi sert le sommeil et de son fonctionnement et offre de nouvelles directions pour les traitements des maladies du cerveau.
L’équipe du Centre médical de l’Université de Rochester (URMC) écrit sur leurs découvertes dans le dernier numéro en ligne de Science.
L’auteur principal, le Dr Maiken Nedergaard, codirecteur du Center for Translational Neuromedicine de l’URMC, déclare :
« Cette étude montre que le cerveau a des états fonctionnels différents lorsqu’il est endormi et lorsqu’il est éveillé. En fait, la nature réparatrice du sommeil semble être le résultat de la clairance active des sous-produits de l’activité neuronale qui s’accumulent pendant l’éveil. »
Le but du sommeil a intrigué les scientifiques et les philosophes pendant des millénaires. Bien que des recherches plus récentes montrent que le sommeil peut aider à stocker et à consolider la mémoire, cela seul n’équilibre pas les énormes inconvénients qu’il pose.
Du point de vue de la survie, le sommeil est riche en risques – toutes les créatures sont les plus vulnérables pendant le sommeil, en particulier lorsque les prédateurs sont dans les parages. Mais si le sommeil n’a pas de fonction biologique, alors pourrait-il être simplement un problème évolutif ?
« Système glymphatique »
Les chercheurs ont découvert que pendant que nous dormons, un mécanisme élimine les déchets du cerveau – une découverte selon eux pourrait changer la compréhension scientifique du sommeil.
En 2012, Nedergaard et ses collègues ont rapporté qu’en utilisant une nouvelle technologie d’imagerie sur des souris, ils avaient découvert un système auparavant non reconnu qui évacue les déchets du cerveau.
Dans un article publié dans Science Translational Medicine, ils l’ont surnommé le «système glymphatique», car il agit comme le système lymphatique du corps, mais est géré par des cellules cérébrales appelées cellules gliales.
Le système glymphatique élimine les toxines ou les déchets qui pourraient être responsables de maladies cérébrales, telles que la maladie d’Alzheimer et d’autres troubles neurologiques.
Dans cette étude, l’équipe a mené une série de nouvelles expériences sur des souris et a constaté que le système glymphatique est près de 10 fois plus actif pendant le sommeil. Ils ont également noté que le cerveau endormi élimine beaucoup plus de quantités d’une seule protéine toxique, l’amyloïde-bêta, impliquée dans la maladie d’Alzheimer.
Dr Nedergaard dit :
«Le cerveau n’a qu’une énergie limitée à sa disposition et il semble qu’il doive choisir entre deux états fonctionnels différents : éveillé et conscient ou endormi et se nettoyer. Vous pouvez penser à cela comme à une fête à la maison. Vous pouvez divertir les invités ou nettoyer la maison, mais vous ne pouvez pas vraiment faire les deux en même temps. «
L’équipe a également constaté que pendant le sommeil, le cerveau subit même des changements physiques qui permettent au système de fonctionner plus rapidement. Les cellules cérébrales rétrécissent de 60%, ce qui augmente l’espace entre elles afin que les toxines puissent être éliminées plus efficacement.
Une autre découverte a été que la noradrénaline, une substance chimique du cerveau qui est libérée en rafales pour garder le cerveau alerte en réponse à la peur et à d’autres stimuli, est moins active pendant le sommeil, ce qui a conduit l’équipe à suggérer que le neurotransmetteur peut contrôler l’expansion et la réduction des cellules cérébrales pendant les cycles veille-sommeil.
Nedergaard dit que leurs découvertes sont importantes pour traiter les maladies du « cerveau sale », telle que la maladie d’Alzheimer :
«Comprendre précisément comment et quand le cerveau active le système glymphatique et élimine les déchets est une première étape essentielle dans les efforts visant à moduler potentiellement ce système et à le rendre plus efficace.»
Des fonds de l’Institut national des troubles neurologiques et des accidents vasculaires cérébraux ont aidé à financer l’étude.
Written by Catharine Paddock, Ph.D. on October 18, 2013
