Que le moindre craquement de parquet vous réveille à coup sûr ou que l’alarme du réveil peine à vous faire émerger du sommeil, votre cerveau n’est pas le seul responsable. Car le seuil à partir duquel un stimulus nous réveille pourrait être dicté par nos intestins ! Et eux-mêmes seraient influencés par le régime alimentaire, conclut une nouvelle étude réalisée sur la mouche et la souris et publiée dans la revue Cell.
“Nos résultats sont très surprenants, absolument inattendus“, appuie Dragana Rogulja, neurobiologiste qui a dirigé ces travaux à la Harvard Medical School (Etats-Unis). “Dans le domaine du sommeil, le mantra est que le sommeil est une question de cerveau.” Pourtant, le sommeil affecte aussi les muscles ou encore la circulation, observe-t-elle, et concerne donc l’ensemble du corps. Dans ces nouveaux travaux, son équipe cherche à savoir comment est déterminée la profondeur du sommeil. “Jusqu’à présent, nous ne savions pratiquement rien à ce sujet. On ne savait pas s’il existait un seul endroit dans le cerveau où toutes les informations sensorielles étaient atténuées pendant le sommeil, ou s’il existait plusieurs endroits de ce type“, annonce Dragana Rogulja.
Une protéine intestinale qui régule la profondeur du sommeil
Pour en savoir plus, les chercheurs se sont appuyés sur les drosophiles, de petites mouches dont le sommeil est régulé par des gènes également retrouvés chez la souris.
Que le moindre craquement de parquet vous réveille à coup sûr ou que l’alarme du réveil peine à vous faire émerger du sommeil, votre cerveau n’est pas le seul responsable. Car le seuil à partir duquel un stimulus nous réveille pourrait être dicté par nos intestins ! Et eux-mêmes seraient influencés par le régime alimentaire, conclut une nouvelle étude réalisée sur la mouche et la souris et publiée dans la revue Cell.
“Nos résultats sont très surprenants, absolument inattendus“, appuie Dragana Rogulja, neurobiologiste qui a dirigé ces travaux à la Harvard Medical School (Etats-Unis). “Dans le domaine du sommeil, le mantra est que le sommeil est une question de cerveau.” Pourtant, le sommeil affecte aussi les muscles ou encore la circulation, observe-t-elle, et concerne donc l’ensemble du corps. Dans ces nouveaux travaux, son équipe cherche à savoir comment est déterminée la profondeur du sommeil. “Jusqu’à présent, nous ne savions pratiquement rien à ce sujet. On ne savait pas s’il existait un seul endroit dans le cerveau où toutes les informations sensorielles étaient atténuées pendant le sommeil, ou s’il existait plusieurs endroits de ce type“, annonce Dragana Rogulja.
Une protéine intestinale qui régule la profondeur du sommeil
Pour en savoir plus, les chercheurs se sont appuyés sur les drosophiles, de petites mouches dont le sommeil est régulé par des gènes également retrouvés chez la souris. Lorsque les mouches dorment, elles sont tout comme les humains, réveillées par un niveau variable de stimuli. En appliquant différents niveaux – bas, moyen et haut – de vibration puis en recherchant les gènes exprimés par les mouches en fonction de leur niveau d’éveil, les chercheurs font une découverte étonnante.
Une protéine nommée CCHa1 semble à elle seule approfondir le sommeil face aux stimulations mécaniques (la vibration), mais qui est produite… Par les intestins. “Lorsque nous avons commencé à rechercher des régulateurs génétiques de la profondeur du sommeil, nous pensions que ceux-ci se trouvaient exclusivement dans le cerveau”, se souvient Iris Titos, première auteure de ces travaux. “Or, nous avons découvert avec surprise que c’est dans l’intestin que le peptide CCHa1 est produit.” Lorsque CCHa1 était supprimée, les mouches se réveillaient beaucoup plus facilement.
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Une alimentation riche en protéine approfondit le sommeil
Les découvertes ne s’arrêtent pas là. CCHa1 est produite par des cellules intestinales capables de communiquer avec les neurones et en contact direct avec le contenu du système digestif – et donc du bol alimentaire. “Nous avons constaté qu’un régime riche en protéines entraîne une diminution de la réactivité à la stimulation externe chez les mouches et les souris“, rapporte Iris Titos. Plus de protéines entraîne la production de CCHa1, qui atteint ensuite le cerveau jusqu’à un groupe de neurones spécifiques, les cellules PAM (“Protocerebral Anterior Medial”).
“Ces cellules régulent une structure cérébrale bien connue chez les mouches, le corps du champignon, qui est impliqué dans la régulation de la durée du sommeil“, précise la chercheuse. Les neurones ciblés par CCHA1 sont des neurones dopaminergiques. Comme leur nom l’indique, ils produisent de la dopamine, un neurotransmetteur habituellement lié à la motivation et au plaisir. Mais dans ce cas précis, elle a un effet contraire et approfondit le sommeil. “Le CCHa1 produit par l’intestin tamponne essentiellement les neurones dopaminergiques contre les vibrations, ce qui permet aux mouches d’ignorer davantage l’environnement et de dormir plus profondément“, résume Dragana Rogulja. “Nous démontrons donc un lien direct entre l’alimentation et la qualité du sommeil, et entre l’intestin et la régulation du sommeil.“
Différents mécanismes en fonction des stimuli
En revanche, lorsque les mouches sont réveillées par une variation de température plutôt qu’une vibration, CCHA1 ne semble pas jouer de rôle. Le mécanisme est donc différent en fonction de la nature de l’information sensorielle. “Nous prévoyons d’étudier comment les différentes modalités sensorielles sont gérées pendant le sommeil et d’autres peptides sécrétés par l’intestin qui pourraient participer à la régulation de l’éveil“, précise Iris Titos. Reste également à investiguer les mammifères. “Nous avons montré chez la souris qu’un régime riche en protéines favorise également un sommeil plus profond, mais nous ne savons toujours pas si les molécules que nous avons trouvées chez les mouches sont les mêmes que celles qui régulent le processus chez les mammifères.“
L’implication des intestins dans le sommeil pourrait être plus importante encore. Dans une publication de 2020, la même équipe a eu l’idée de traquer les signes de détérioration cellulaire dans différents organes de mouches suffisamment privées de sommeil pour en mourir. Un signal correspondant à un pic d’oxydation est alors retrouvé… dans les intestins. Lorsque les intestins avaient accès à des antioxydants, “nous avons constaté que les mouches pouvaient survivre en dormant peu ou pas du tout“, rapporte Dragana Rogulja. “Cela suggère que l’intestin est une cible très importante du sommeil.“
