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Les humains ont évolué pour faire des choses pendant la journée et dormir la nuit, mais les voyages internationaux ou le travail par équipes peuvent nuire à ce rythme naturel. Trouver des moyens de réinitialiser cette horloge circadienne pourrait être la clé, et maintenant des chercheurs de l’Université de Washington à St Louis ont isolé un petit groupe de neurones « grand-mère » qui disent au reste du cerveau quand aller se coucher, et ont découvert qu’il combattait également le décalage horaire.

Notre horloge biologique gère les fonctions corporelles

Votre horloge biologique gère les fonctions corporelles sur une période d’environ 24 heures, et elle est régulée par des changements de l’intensité de la lumière. Le fait de jouer avec ce cycle, que ce soit en volant dans de nouveaux fuseaux horaires ou en travaillant le soir, peut entraîner toute une gamme d’effets secondaires.

Mais parfois ces changements sont inévitables, alors les scientifiques ont essayé de trouver des façons de réinitialiser cette horloge biologique. Des molécules synthétiques aux verres lumineux, en passant par les oreillers brillants, ont été proposé comme solution, tandis que d’autres études ont exploré la biologie de ce système, découvrant le «mécanisme du rythme circadien» qui entraîne le cerveau dans le sommeil ou dans l’éveil.

On sait depuis longtemps que l’horloge maîtresse du cerveau se trouve dans le noyau suprachiasmatique (NSC), un petit faisceau de neurones à la base du cerveau. Des recherches antérieures ont montré que stimuler cette région avec des pulsations de lumière peut aider les souris à ajuster leur rythme circadien.

Des neuropeptides permettent aux neurones de communiquer entre elles

Pour cette nouvelle étude, les chercheurs ont découvert que vous n’avez pas besoin de stimuler l’ensemble du NSC. Seulement environ 2000 des 20 000 neurones de cette partie du cerveau semblent jouer un rôle actif, en produisant un composé appelé peptide intestinal vasoactif (VIP), que les neurones utilisent pour communiquer entre eux et synchroniser leurs horaires.

« Nous avons émis l’hypothèse que les neuropeptides vasoactif intestinal (VIP), sont comme les grands-mères qui sont chargées de dire à tout le monde ce qu’il faut faire », explique Erik Herzog, auteur de l’étude.

Pour tester si ces neuropeptides sont vraiment assez autoritaires pour redémarrer le cycle normalement, les chercheurs ont d’abord déréglé le rythme circadien des souris en les gardant dans l’obscurité totale 24 heures par jour. Ensuite, ils ont utilisé des techniques d’optogénétique pour déclencher les VIP à la même heure tous les jours, pour simuler un nouveau « fuseau horaire ».

Fait intéressant, les chercheurs ont constaté que différents modèles de stimulation ont des effets distincts chez les souris. Celles qui ont eu leurs neuropeptides dirigés dans des modèles irréguliers, ont semblé s’ajuster au nouveau programme beaucoup plus rapidement que celles qui ont reçu des signaux plus réguliers.

Un début de compréhension de notre système circadien

« Nous avons trouvé que les motifs irréguliers provoquent la libération de VIP par les neurones affectées à cette tâche », explique Herzog. « Nous pensons que les VIP sont le produit qui est capable de dérégler l’horloge chez l’humain plus rapidement. Nous commençons vraiment à comprendre comment le système de synchronisation dans le cerveau fonctionne, et avons constaté que le code utilisé par les VIP est vraiment la clé pour rétablir notre horaire quotidien. »

Nous avons encore un long chemin à parcourir avant que les travailleurs stimulent leurs propres neurones grands-mères pour se remettre en phase, mais découvrir ce mécanisme est au moins le premier pas vers cet objectif. Dans les prochaines années, les chercheurs espèrent apprendre des façons d’encourager les neuropeptides VIP à libérer leur VIP, afin de réduire l’effet du décalage horaire pour les voyageurs et les travailleurs qui sont affectés par le dérèglement de leur rythme circadien.

Cette recherche a été publiée dans la revue Neuron.

Source : Washington University in St Louis