Depuis la naissance de l'humanité, nous passons un tiers de notre vie à dormir, et pourtant le sommeil reste en grande partie un mystère. Nous avons appris au cours des 30 dernières années que le sommeil est régulé par deux processus principaux, l'un appelé processus homéostatique (pression de sommeil), l'autre processus circadien (synchronisation du sommeil). Le rythme du sommeil est sous le contrôle d'une horloge endogène qui commande un grand nombre de fonctions physiologiques et qui est maintenue en synchronisation avec la journée de 24 heures par le cycle lumière-obscurité. Au cours des dix dernières années, la lumière est apparue non seulement comme un synchronisateur de l'horloge circadienne, mais aussi comme un puissant régulateur de l'éveil et du sommeil. Pourtant, les voies neurobiologiques impliquées sont largement inconnues. Le sommeil et l'horloge circadienne sont également influencés par l'environnement, mais la question de savoir si et comment les conditions de vie peuvent prédire la santé n'a pas été étudiée avec précision. Dans notre groupe, structuré autour d'une combinaison d'expertises uniques et complémentaires, nous développons trois axes de recherche visant à étudier :
- les mécanismes de régulation non visuelle et circadienne du sommeil et de l'éveil (C. Gronfier),
- comment le sommeil et la physiologie circadienne sont influencés par les conditions de vie réelles et peuvent être des prédicteurs de la santé future (S. Plancoulaine),
- quelles pathologies du sommeil/circadien peuvent contribuer à la compréhension des mécanismes et au développement d'approches thérapeutiques innovantes (P Franco).
Le groupe est actuellement composé de 28 personnes, dont 6 chercheurs permanents/PUPH/MCUPH/PH, 4 postdocs, 8 doctorants, 2 ITA, et 8 boursiers. Quatre personnes supplémentaires doivent être recrutées (financement obtenu) d'ici fin 2023.
Aperçu des recherches menées dans nos sous-groupes (détails dans les pages des responsables des thémes) :
1) Mécanismes de régulation non-visuelle et circadienne du sommeil et de l'éveil (C. Gronfier) :
Nos objectifs de recherche s'articulent autour de 3 axes transversaux complémentaires :
- Les mécanismes neurobiologiques impliqués dans la physiologie circadienne et non visuelle (NV) et les réponses à la lumière. Dans cet axe, nous étudions les mécanismes circadiens/photobiologiques chez les adultes, chez les enfants (en collaboration avec P Franco), et la neurotransmission dans des modèles animaux uniques (en collaboration avec JS Lin).
- Comment les conditions de la vie réelle (environnement photique) influencent la physiologie temporelle. Ici, nous voulons comprendre que l'exposition à la lumière dans la vie réelle peut être impliquée dans un mauvais entraînement/synchronisation du système circadien et peut conduire à des troubles et des maladies (en collaboration avec S Plancoulaine).
- Comment les pathologies peuvent conduire à une physiologie mal synchronisée, et les altérations de la physiologie non visuelle à des pathologies. Nous collaborons ici avec des cliniciens, dans le groupe (P Franco), au CRNL (F Gobert, J Luauté), et à l'extérieur.
2) Comment le sommeil et la physiologie circadienne sont influencés par les conditions de vie réelles et peuvent être des prédicteurs de la santé future (S Plancoulaine),
Nos objectifs de recherche s'articulent autour de 4 axes complémentaires :
- Décrire les caractéristiques du sommeil (durée, qualité, rythmes) au cours du temps dans différentes populations et en particulier avec la modélisation de trajectoires spécifiques ou de groupes de trajectoires de la naissance à l'âge adulte.
- Identifier les facteurs expliquant les différentes caractéristiques du sommeil dans les différentes populations afin d'identifier des leviers spécifiques pour les interventions sur le sommeil et la prévention.
- Caractériser comment les caractéristiques du sommeil expliquent les marqueurs de santé ultérieurs afin de mieux comprendre l'implication du sommeil et d'argumenter le besoin de prévention du sommeil.
Ces trois premiers axes sont principalement basés sur des cohortes de naissance françaises mais aussi sur des populations spécifiques telles que les enfants souffrant de troubles du sommeil (en collaboration avec P Franco) ou les adultes volontaires ou travailleurs postés (en collaboration avec C. Gronfier). Le troisième axe implique souvent des collaborations avec des collègues extérieurs au CRNL.
- Mettre en œuvre des interventions sur le sommeil chez les enfants et les adolescents sur des leviers spécifiques identifiés pour modifier (et évaluer) les caractéristiques du sommeil et les marqueurs de santé ultérieurs. Ici, nous collaborons avec des collègues au sein du CRNL (S Mazza, A Rey) et à l'extérieur.
3) Qu'est-ce que les troubles du sommeil chez les enfants peuvent nous apprendre sur les mécanismes de régulation du sommeil, et comment ces connaissances peuvent-elles être utilisées en clinique ? (P Franco)
Nos objectifs de recherche sont articulés en 4 axes complémentaires :
- Comment les dysfonctionnements des systèmes d’éveil (orexine, histamine, serotonine) peuvent modifier les caractéristiques cliniques, électrophysiologiques et cognitives dans certaines pathologies comme la narcolepsie chez l’enfant mais aussi dans le cadre de la Mort Subite Inexpliquée du Nourrisson (en collaboration avec JS Lin, mais aussi avec d’autres chercheurs (collaboration externe ) ? Ces études ont permis la mise en place de thérapeutique innovante pour la narcolepsie (antagoniste inverse H3, Pitolisant) et la mise en place d’un programme de recherche national de recherche de marqueurs génétiques, biologiques et morphologiques pour la prévention de la mort subite du nourrisson (BIOMINRISK 2023).
- Comment les facteurs prénataux (tabagisme maternel, dépression, etc.) ou postnataux (position de couchage, température ambiante, etc.) (collaboration externe), ou des pathologies génétiques (syndrome de Pierre Robin, Prader Willi (avec L. Coutier), trisomie 21 (collaboration externe) influence la structure du sommeil, le système nerveux autonome et le devenir cognitif de l’enfant?
- Existe-il des marqueurs électrophysiologiques, biologiques ou cognitifs dans l’insomnie du jeune enfant (collaboration avec B. Putois) ou pour la somnolence diurne excessive (collaboration L. Seugnet, V. Herbillon, JP Lachaux)?
- Est-ce que le système circadien pourrait être impliqué dans des pathologies en dehors des troubles du rythme circadien classiques (c'est-à-dire dans l'autisme, la narcolepsie, le syndrome de Smith Magenis, l'hémiplégie alternante) et pourrait permettre de trouver de nouvelles voies mécanistiques et cibles thérapeutiques (en collaboration avec C. Gronfier et des collègues des HCL et du Vinatier).