Les scientifiques découvrent le cycle essentiel de sommeil-sillage de circuit de cerveau

Les scientifiques d'École de Médecine d'Université de Stanford ont recensé un circuit de cerveau qui est indispensable au cycle de sommeil-sillage. Ce même circuit est également un élément clé du système de récompense, un archipel des boîtiers interconnectés de cerveau essentiels à introduire le comportement nécessaire pour des animaux, y compris des êtres humains, pour survivre et se reproduire.

Il semble raisonnable intuitif que le système de récompense, qui motive des comportements objectif-dirigés tels que la fuite des prédateurs ou rechercher la nourriture, et notre cycle de sommeil-sillage combinerait entre eux à une certaine remarque. Vous ne pouvez pas rechercher la nourriture dans votre sommeil, à moins que vous soyez un somnambule versé. Réciproquement, sortir du bâti est beaucoup plus facile quand vous êtes excité au sujet du jour en avant de vous.

Mais jusqu'à cette étude, aucune localisation anatomique précise pour cette intégration des systèmes de la récompense et de l'éveil du cerveau n'a été indiquée exactement, a indiqué Luis de Lecea, PhD, professeur de psychiatrie et sciences comportementales.

Les découvertes des chercheurs seront septembre en ligne publié 5 en neurologie de nature. De Lecea est l'auteur supérieur. L'auteur important est ADA post-doctoral Eban-Rothschild, PhD de chercheur.

« Ceci a la pertinence clinique énorme potentielle, » de Lecea a dit. La « insomnie, un marché de plusieurs milliards de dollars pour des sociétés pharmaceutiques, a été traditionnellement traitée avec des médicaments tels que les benzodiazépines qui ont non spécifique arrêté le cerveau entier. Maintenant nous voyons la possibilité de développer les traitements qui, en visant étroitement ce circuit neuf recensé, pourraient induire un sommeil beaucoup plus de haute qualité. »

Environ 25 à 30 pour cent d'adultes américains sont affectés par des troubles du sommeil d'un type ou des des autres, selon les instituts de la santé nationaux. De plus, on comprend que la perturbation du rythme de sommeil-sillage caractérise beaucoup de différents troubles neuropsychiatriques et les aggrave.

Une des premières questions un psychiatre demande à un patient, a dit de Lecea, est, « va comment votre sommeil ? »

Similitude en travers des vertébrés

Les circuits du système de récompense sont assimilés dans tous les vertébrés, des poissons, des grenouilles et des faucons aux pêcheurs et aux mannequins. Une dopamine appelée chimique joue un rôle essentiel en allumant ces circuits.

Les neurologistes savent qu'une structure cérébrale particulière, l'endroit tegmental ventral, ou VTA, est l'origine des nombreuses fibres nerveuses de dopamine-sécrétion qui se prolongent dans les régions discrètes jusqu'à beaucoup de différentes parties du cerveau. Une pluralité de ces fibres vont aux accumbens de noyau, une structure de cerveau antérieur en particulier impliquée en produisant des sensations du plaisir en prévision de, ou de la réaction à, atteignant un objectif désiré.

« Puisque beaucoup de médicaments de récompense-circuit-commande tels que les amphétamines qui fonctionnent à côté de sécrétion stimulante de dopamine également maintiennent des usagers éveillés, il est naturel de demander si la dopamine joue une fonction clé dans le cycle de sommeil-sillage ainsi que dans la récompense, » à Eban-Rothschild a dit. « Mais, en partie dû aux limitations techniques existantes, une littérature expérimentale plus tôt a déterré peu de preuve pour le lien et, en fait, a proposé que ce circuit n'ait pas probablement été aussi important. »

Pour l'étude neuve, les souris mâles de laboratoire utilisées par chercheurs bioengineered à plusieurs égards pour activer l'utilisation des technologies avancées d'exciter à distance, suppriment et surveillent l'activité dans les cellules nerveuses de dopamine-sécrétion du VTA des souris. Les chercheurs ont également mesuré l'activité cérébrale générale et le tonus musculaire des souris pour déterminer les étapes relatives des souris d'en sommeil ou de l'éveil. Ils ont utilisé des caméras vidéo pour voir le comportement des souris.

Observé chez les souris

De façon générale, l'activité dans les cellules nerveuses de dopamine-sécrétion émanant du VTA a monté sur se réveiller et est restée élevée quand les souris étaient éveillées. Réciproquement, ce bas en rampe d'activité quand les souris transitioned dans le sommeil, demeurant inférieur tandis qu'elles sommeillaient. La commande de cette population de cellule nerveuse était assez pour susciter les animaux d'un sommeil sain et pour les maintenir éveillés pendant de longues périodes, même pendant une remarque dans le cycle diurne des souris quand ils bunking normalement vers le bas. Les animaux témoins, dont l'activité de VTA n'a pas été assimilé mise sur cric, ont établi de petits emboîtements des boulettes des matériaux mis dans les cages de toutes les souris et alors promptement lâchés hors circuit.

Quand au lieu les scientifiques ont supprimé l'activité dans la même population de cellule nerveuse au cours de la période typique active du cycle de 24 heures des souris, les souris sont tombées en panne à l'extérieur, sommeillant par la présence de l'éveil infaillible déclenche : chow-chow à haute teneur en graisses délicieuse, une femelle ou crainte-induire l'urine de renard.

Les souris dans une cage peu familière explorent normalement leur environnement neuf énergétiquement. Et en effet, les souris VTA-supprimées restées se réveillent pour 45 premières mn de l'heure où elles ont passée dans une cage neuve. Mais Eban-Rothschild a remarqué quelque chose : Ils ont dépensé cela réveillant des emboîtements de construction de temps.

« Ils prenaient réellement soin à son sujet, » il ont noté. Une fois qu'ils étaient répondus de ce qu'ils avaient établi, ils se sont assoupis.

Ce n'était pas simplement un certain comportement stéréotypé garanti pour apparaître quand l'activité de VTA a été empêchée, Eban-Rothschild a ajouté. « Si nous mettions l'emboîtement qu'ils avaient déjà établi dans leur cage habituelle dans la cage nouvelle, ils se sont élevés dedans et sont allés juste dormir. »

Les souris de contrôle dans la cage peu familière ont fonctionné autour, ignorant la boulette d'intérieur mis par matériaux d'emboîtement ou dispersant ces matériaux partout dans la cage.

Emboîtement-effectuer des activités

Eban-Rothschild a analysé l'enregistrement vidéo du comportement des animaux dans leurs environnements nouveaux, et marqué les 1 seconde segments visuels avec l'activité cérébrale enregistrée pendant la trame de temps correspondante. Il a vu que les actions directement branchées aux emboîtements de établissement étaient marquées par activité réduite de VTA, alors que des actions qui n'étaient pas étaient associées à des niveaux plus élevés d'activité de VTA.

« Nous avons su que stimulant les circuits liés à la dopamine du cerveau augmenterait objectif-a dirigé des comportements tels que la nourriture et qui recherche le sexe » a dit Eban-Rothschild. « Mais l'étude neuve prouve qu'au moins un comportement complexe est induit pas par la stimulation, mais en empêchant, ce circuit même. Intéressant, ce comportement -- construction d'emboîtement -- est essentiel à la préparation d'une souris pour le sommeil. »

Personne n'avait remarqué cela avant, a dit de Lecea. « C'est la première conclusion d'un site d'hors-d'oeuvres de sommeil-préparation dans le cerveau. Il est susceptible que nous les êtres humains ont un, aussi. Si nous perturbons cette préparation en affichant par exemple l'email ou le jeu des jeux vidéo, qui non seulement dégagent la lumière mais chargent vers le haut de nos émotions et obtiennent à notre VTA les circuits dopaminergiques allant, il est facile de voir pourquoi nous sommes susceptibles pour avoir la chute de panne en sommeil. »

Notant que cette phase anticipée est souvent au fond des problèmes du sommeil de beaucoup de gens, de Lecea a proposé que le circuit neuf recensé pourrait être un objectif pour que l'intervention pharmacologique aide la facilité de gens dans le sommeil.

« Nous avons le beaucoup de médicaments qui contre- dopamine, » il a dit. « Peut-être donner à une personne la bonne dose, juste au bon moment, d'un médicament avec juste les bonnes propriétés pharmacocinétiques ainsi de son effet s'usera hors circuit au bon moment fonctionnerait beaucoup meilleur que bombardant le cerveau avec des benzodiazépines, telles que le valium, qui assomment le cerveau entier. »

Il a dit qu'il voit également la possibilité que les médicaments visant les cellules nerveuses de dopamine-sécrétion du VTA pourraient bénéficier ceux souffrant des conditions neurologiques telles que la schizophrénie ou le trouble bipolaire qui sont caractérisées par des bruits de cycle de sommeil-sillage.

« Il pourrait être que simplement résolvant la pièce de sommeil-sillage éclaircira beaucoup de sympt40mes, » de Lecea a dit.

Source:

Stanford University Medical Center