Pourquoi, lorsque nous avons passé une journée intellectuellement stimulante, avons-nous tendance à être fatigués le soir et avoir besoin de davantage de sommeil ?
Jusqu’ici, les scientifiques pensaient tenir une réponse irrévocable : tout se jouait selon eux dans notre système circadien, c’est-à-dire le rythme de 24 heures qui est défini par l’alternance entre la veille pendant la journée et le sommeil durant la nuit. "Nous comprenons assez bien le système circadien - notre horloge intégrée de 24 heures - qui chronomètre nos rythmes biologiques, y compris les cycles du sommeil, et nous savons où dans le cerveau ce rythme est généré", explique ainsi le Dr Jason Rihel, du département Cell & Developmental Biology de la University College London (UCL).
Avec son équipe, ce dernier s’est penché sur notre autre système de régulation du sommeil : le système homéostatique et a découvert "qu'il semble être déterminé non seulement par la durée de votre sommeil, mais aussi par l'intensité de votre activité cérébrale depuis la dernière fois que vous avez dormi". Ces nouveaux travaux viennent d’être publiés dans la revue Neuron.
Une augmentation de la galanine
Pour comprendre quels processus dans le cerveau entraînent la régulation homéostatique du sommeil - indépendamment de l'heure du jour - l'équipe de recherche a étudié les larves de poisson-zèbre, un animal couramment utilisé dans la recherche biomédicale en raison de son corps quasi transparent et de son rythme veille/sommeil semblable à celui de l’humain.
Dans un premier temps, les chercheurs ont stimulé l’activité cérébrale du poisson-zèbre avec de la caféine. Ils ont pu constater que les poissons ont alors dormi plus longtemps après que la substance s’est dissipée. Selon eux, cela confirme que l’augmentation de l’activité cérébrale contribue à un besoin accru de sommeil.
En étudiant le cerveau du poisson-zèbre, les scientifiques y ont découvert une zone semblable à une zone du cerveau humain située dans l’hypothalamus et connue pour être active pendant le sommeil. En l’étudiant de plus près, ils ont constaté la présence d’une molécule spécifique de signalisation cérébrale appelée galanine. Si celle-ci est très active pendant le sommeil de récupération, elle ne joue cependant pas un rôle aussi important dans le sommeil de nuit régulier.
Une autre expérience de stimulation cérébrale sur les poissons-zèbres a pu confirmer l’hypothèse des chercheurs : leur cerveau montre bien une augmentation de l'activité de la galanine pendant le sommeil de récupération.
Vaincre les troubles du sommeil
Selon les chercheurs, cette découverte selon laquelle une activité cérébrale excessive peut augmenter le besoin de sommeil pourrait expliquer pourquoi les gens se sentent souvent épuisés après une crise. "Nos résultats pourraient également nous éclairer sur la façon dont certains animaux peuvent éviter de dormir dans certaines conditions telles que la famine ou la saison des amours : il se peut que leur cerveau soit capable de minimiser l'activité cérébrale pour limiter le besoin de sommeil", avance le Dr Sabine Reichert, co-auteure de l’étude.
Les chercheurs pensent aussi que cette découverte pourrait les aider à comprendre les troubles du sommeil et les conditions qui altèrent le sommeil, comme la maladie d'Alzheimer."Nous avons peut-être identifié une bonne cible médicamenteuse pour les troubles du sommeil, car il pourrait être possible de mettre au point des traitements qui agissent sur la galanine", conclut le Dr Reichert.