Étudier les changements dans le cerveau pendant le manque de sommeil

Le manque de sommeil conduit à des changements moléculaires dans notre cerveau
Le manque de sommeil est associé à une variété de problèmes de santé, mais fournit également des utilisations thérapeutiques de la privation de sommeil. Les changements dans le cerveau qui surviennent pendant la privation de sommeil en sont la base. Des chercheurs du Forschungszentrum Jülich ont montré dans une étude récente, aux côtés de chercheurs du Centre aérospatial allemand (DLR), que les changements moléculaires dans le cerveau humain sont causés par des périodes de réveil inhabituellement longues. Les chercheurs ont publié leurs résultats dans la revue "Actes de l'Académie nationale des sciences" (PNAS).

Les troubles du sommeil sont un problème répandu qui affecte environ 80% des employés en Allemagne, selon une étude récemment publiée par DAK. Les conséquences de la privation de sommeil peuvent être considérables. Ainsi, une relation avec le diabète, les crises cardiaques et les accidents vasculaires cérébraux est prouvée. Selon l'équipe de chercheurs de Jülich, la privation de sommeil est également "un remède efficace rapide, mais temporaire" contre la dépression. "Cet effet est probablement basé sur les changements moléculaires dans le cerveau. Par conséquent, les scientifiques dans leur étude actuelle ont examiné cela en détail.

Le manque de sommeil a des effets importants sur le cerveau. (Image: pathdoc / fotolia.com)

Manque de sommeil avec différents effets sur la performance
Pour l’étude, 15 hommes volontaires en bonne santé ont dû rester éveillés pendant 52 heures, puis ont été mesurés au centre PET de Jülich. Cela a été suivi d'une soumission au DLR, où les participants ont pu dormir sous surveillance pendant 14 heures, selon le centre de recherche de Jülich. Pendant la période de réveil, les sujets ont effectué plusieurs tests de performance, par exemple sur le temps de réaction et la mémoire. Parce que le manque de sommeil peut affecter de manière significative les performances. Les tests ont montré que certains participants présentaient des "abandons extrêmes, parfois de second ordre" en raison de leur manque de sommeil, alors que d'autres remarquaient à peine une baisse de leurs performances. Ces derniers pourraient tirer parti de leur prédisposition aux professions où les gens doivent régulièrement fournir des performances sans faille pendant le sommeil, écrivent les chercheurs.

La privation de sommeil augmente le nombre de récepteurs de l'adénosine A1 disponibles
La mesure des modifications dans le cerveau a été réalisée à l'aide d'une tomographie dite à émission de positrons (TEP). Il est devenu évident "que le nombre de récepteurs de l'adénosine A1 disponibles augmente en raison de la privation de sommeil", rapporte le directeur de l'étude, PD Dr. med. David Elmenhorst de l'Institut des neurosciences et de la médecine de Jülich (INM-2). En raison du sommeil de récupération qui a suivi, le nombre de récepteurs disponibles est revenu à la normale. Les récepteurs A1 de l'adénosine, selon les chercheurs, assument des fonctions importantes en termes d'urgence du sommeil, qui augmente avec la privation de sommeil..

Régulation de l'urgence du sommeil
Les récepteurs sont intégrés à la paroi cellulaire comme une sorte de récepteur, de sorte que le messager puisse ancrer l'adénosine, dont le signal transmet les récepteurs à l'intérieur de la cellule. Cela fermera les cellules dans leur activité. Alors que la concentration d'adénosine était déterminante pour l'apparition de l'urgence du sommeil pendant les longues périodes d'éveil, les chercheurs sont aujourd'hui plus convaincus que les récepteurs A1 jouent également un rôle. Parce que la concentration en adénosine fluctue pratiquement chaque seconde, alors que le nombre de récepteurs libres change beaucoup plus lentement et convient donc mieux à une sorte de "mémoire de sommeil", rapportent les scientifiques.

Augmentation significative de la disponibilité des récepteurs chez les sujets "résistants"
Les sujets moins sensibles à la privation de sommeil de 52 heures ont montré des différences significatives dans la disponibilité des récepteurs A1 de l'adénosine par rapport à ceux qui présentaient des faiblesses significatives dans le test de performance. "Étonnamment, dans ce groupe de volontaires apparemment résistants, nous n'avons pas pu trouver une valeur constante, mais une augmentation particulièrement forte de la disponibilité des récepteurs A1", souligne le Dr Dr Schramer, auteur de l'étude. Elmenhorst. Les sujets présentant une forte augmentation de la disponibilité des récepteurs résistent mieux à la dégradation des performances et réussissent mieux les tests. Cependant, cette valeur accrue ne peut pas être assimilée à une concentration exceptionnellement élevée de molécules de récepteur, car la mesure de la TEP ne mesure que la valeur nette - c'est-à-dire les molécules de récepteur libre - détecte, explique les chercheurs..

Une faible libération d'adénosine entraîne une grande disponibilité des récepteurs?
Seuls les récepteurs, qui n'étaient ni bloqués ni disponibles au moment de la mesure, pouvaient être détectés par la mesure au PET. Cependant, la concentration des molécules réceptrices joue probablement un rôle subordonné ici. "Notre hypothèse est que les sujets pour lesquels nous avons mesuré une disponibilité particulièrement élevée de récepteurs A1 produisent relativement peu d'adénosine et inhibent donc moins l'activité des cellules", explique le Dr med. Elmenhorst. Selon les chercheurs, les récepteurs sont également liés à l'effet de la caféine. L'ingrédient actif est lié à des molécules de protéines complexes et les bloque. Par conséquent, les sujets de la série de tests devaient se passer du café et des autres.

Applications thérapeutiques dans la dépression
Selon les chercheurs, les résultats de l'étude actuelle sont également importants pour la médecine clinique. Parce que la privation de sommeil constitue un remède efficace rapide, mais temporaire, contre la dépression. Ici "il y a beaucoup d'efforts déployés pour étendre l'effet thérapeutique de la privation de sommeil dans le traitement de la dépression." Jusqu'à présent, toutefois, le problème est que le sommeil ponctuel est souvent suffisant pour retomber dans l'état dépressif, a déclaré le Dr med. Elmenhorst. Ici, une "meilleure compréhension des relations entre l'humeur et la régulation de l'adénosine peut aider à optimiser la conception des thérapies horlogères", a conclu le directeur de l'étude. (Fp)