Sommeil, éveil, conscience

Principales contributions : WAKING a fourni des preuves d'un rôle potentiellement conservé au cours de l'évolution du transport des acides aminés et en particulier du recyclage du glutamate dépendant de la glie dans la régulation du sommeil et de l'éveil en utilisant des modèles drosophile et souris[1]. Au niveau des réseaux neuronaux de l’éveil, cette équipe a démontré les rôles distincts, mais complémentaires et synergiques de l'histamine et de l'orexine dans l'activation corticale et l'éveil, ce qui a conduit au concept de contrôle comportemental de l'éveil en fonction du contexte[2]. Des enregistrements électrophysiologiques difficiles à réaliser chez les lézards ont conduit l'équipe SLEEP à confirmer et à étendre l'existence de deux états de sommeil différents chez les reptiles, fournissant de nouveaux concepts sur l'origine évolutive du sommeil paradoxal (ou REM)[3]. Alors que la fonction du sommeil paradoxal reste insaisissable, SLEEP a élucidé les réseaux responsables de l'une de ses caractéristiques clés, l'atonie musculaire[4]. L’équipe Forgetting a montré que le sommeil paradoxal joue un rôle majeur dans la consolidation de la mémoire émotionnelle à long terme chez la souris, et induit une réorganisation à long terme de l'activité neuronale dans les zones limbiques liées aux émotions[5]. Dans un parallèle intéressant, l’équipe PAM a observé que les rêves atténuent l'intensité émotionnelle des souvenirs de la vie éveillée[6]. En ce qui concerne l'interaction entre le traitement sensoriel et les états de vigilance, NEUROPAIN, en utilisant des enregistrements de surface et intracérébraux chez l'homme, a contesté la fonction inhibitrice attribuée aux fuseaux du sommeil sur la perception des stimuli nociceptifs, évaluée par la réactivité corticale ou autonome [7]. Ils ont également montré que les états d’inhibition corticale induisent une hyperpolarisation des cellules thalamiques, ce qui déclenche les fuseaux[8]. En reliant le traitement sensoriel aux états cognitifs conscients, CAP a démontré que l'écoute d'une musique préférée entraîne une amélioration du fonctionnement cognitif chez les patients comateux et post-comateux, comme le révèlent des mesures électrophysiologiques, comportementales[9], physiologiques[10] et de connectivité fonctionnelle[11] par IRMF.

Aspects collaboratifs : Les collaborations entre les équipes du CRNL ont conduit à la publication d'un grand nombre d'articles et de revues évalués par les pairs, à des contrats et au co-tutorat d'étudiants. Par exemple, grâce à des enregistrements intracellulaires dans le thalamus de souris, une collaboration entre les équipes SLEEP, WAKING, CMO et FORGETTING a montré que les oscillations lentes corticales précèdent légèrement les fuseaux thalamiques pendant le sommeil lent[12]. Les équipes PAM et CMO ont démontré l'incorporation de la mémoire épisodique visuo-olfactive fragmentée dans les rêves et son association avec les performances mnésiques[13]. Une étude menée par CAP-WAKING sur les marqueurs biologiques de la rythmicité circadienne chez les patients comateux suggère que le RC pourrait être une condition préalable à la récupération du coma avec un effet favorable potentiel mais encore non prouvé sur les fonctions cérébrales[14] . Afin de promouvoir les interactions entre les équipes du CNRL et les autres laboratoires de la région lyonnaise, une journée du sommeil et de la conscience du CRNL est organisée chaque année avec un programme comprenant une conférence invitée et des présentations des résultats des projets en cours par les membres du CRNL.

[1] Farca et al. 2017, Aboudhiaf et al. 2018

[2] Parmentier et al. 2016

[3] Libourel et al. PLOSBiol 2018

[4] Valencia Garcia et al.Nat Commun 2018

[5] Rosier  et al. Sleep 2018

[6] Vallat et al. PlosOne 2017

[7] Claude et al, J Physiol 2015

[8] Mak-McCully et al, Nat Commun 2017

[9] Heine et al, Brain Injury, 2017

[10] Luauté et al, Ann Phys Rehabil Med, 2018

[11] Heine et al, Front Psychol, 2015

[12] Urbain et al Cell Report 2019

[13] Plailly et al. Scientific reports 2019

[14] Gobert et al. J Pineal Res. 2019