Un nouveau lien établi entre sucre et somnolence

15/09/2015

« Une bonne dose de sucre, ça réveille ». L’idée préconçue tend à être contredite par une nouvelle étude sur la souris à l’heure où le sommeil est au centre de nombreuses questions de santé publique. Des chercheurs du Laboratoire Plasticité du Cerveau (CNRS, ESPCI ParisTech) en collaboration avec le centre des neurosciences de Lyon ont montré que l’accumulation de glucose cérébral pouvait augmenter l’activité des neurones responsables de l’endormissement et faciliter le sommeil chez la souris. Leurs travaux ont été publiés dans la revue Journal of neuroscience.

Les auteurs :
Docteur en Neurophysiologie de l’Université Claude Bernard (Lyon), Thierry Gallopin dirige l’équipe « Réseaux Neuronaux du Sommeil » du laboratoire Plasticité du Cerveau. Ses travaux de recherche se concentrent sur la compréhension des mécanismes cellulaires et moléculaires responsable de l’endormissement et du maintien du sommeil.

Diplômé de l’ESPCI-ParisTech, Christophe Varin a ensuite obtenu un Master en Neurosciences à la Sorbonne, pour lequel il a rédigé un mémoire sur les réponses neuronales susceptibles de montrer un lien entre métabolisme et sommeil, sous la direction de Thierry Gallopin. Il est actuellement doctorant au centre des neurosciences de Lyon sous la direction de Patrice Fort.

Un nombre important de personnes souffre chroniquement de troubles du sommeil perturbant grandement leur santé et leur qualité de vie quotidienne. De nombreuses études suggèrent que l’une des fonctions physiologiques du sommeil serait de restaurer les réserves énergétiques cérébrales consommées pendant l’éveil. Or les mécanismes permettant de coupler les états métaboliques à l’activité des structures cérébrales responsables du déclenchement et du maintien du sommeil restent à définir.

L’équipe "Réseaux Neuronaux du Sommeil" dirigée par Thierry Gallopin au sein du laboratoire Plasticité du Cerveau (CNRS / ESPCI ParisTech) étudie les propriétés des neurones responsables de l’endormissement localisés dans l’hypothalamus antérieur, le noyau preoptique ventrolatéral (VLPO).

En collaboration avec l’équipe "Physiopathologie des réseaux neuronaux du cycle veille-sommeil" du centre des neurosciences de Lyon, ils viennent de démontrer pour la première fois chez la souris que l’injection de glucose dans le VLPO facilite l’apparition du sommeil en augmentant sélectivement l’activité des neurones promoteurs du sommeil. Ils ont découvert que ces neurones possèdent des propriétés moléculaires leur permettant de moduler leur activité électrique en fonction de la concentration de glucose ambiante. Ce mécanisme permettrait au cerveau de réguler les états d’éveil et de sommeil en fonction de l’apport énergétique cérébral disponible.
Par ailleurs, l’excitation induite par le glucose des neurones inducteurs du sommeil du VLPO serait impliquée dans la somnolence que l’on peut ressentir après la prise d’un repas riche en sucre.

Ces nouveaux mécanismes de régulation de l’activité des neurones inducteurs du sommeil décrits dans cette étude mettent en lumière la relation fondamentale entre le sommeil et le métabolisme énergétique.


le glucose cérébral est directement détecté et capté par les neurones du VLPO responsables de l'endormissement. Le catabolisme du glucose dans les neurones entraine une augmentation de la production d'ATP. L'ATP ainsi produit inhibe des canaux potassiques induisant une excitation des neurones. La mise en jeu de ce mécanisme moléculaire expliquerait les effets hypnogènes de l'injection de glucose dans le VLPO de souris.


Publication associée :

C. Varin et al. Glucose induces slow-wave sleep by exciting the sleep-promoting neurons in the ventrolateral preoptic nucleus : A new link between sleep and metabolism. Journal of Neuroscience. Vol. 35, July 8, 2015, p. 9900. doi : 10.1523/JNEUROSCI.0609-15.2015.

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