Abstract FR:

Le déclenchement du sommeil paradoxal (SP) est assuré par des structures localisées dans le tronc cérébral. Schématiquement, l’apparition du SP serait la conséquence à la fois de l’activation de plusieurs ensembles neuronaux exécutifs, « SP-ON », et de l’inactivation de systèmes dits « permissifs », « SP-OFF », dont l’arrêt facilite l’expression des structures exécutives. Parmi ces derniers, les neurones sérotoninergiques (5-HT) des noyaux du Raphé, situés dans le tronc cérébral, ont une position stratégique pour exercer leur influence sur le SP. En outre, un déséquilibre du système 5-HT s’accompagne souvent de troubles du SP, et la prise d’antidépresseurs inhibiteurs de la recapture de la 5-HT (ISRS), ayant pour effet d’augmenter la 5-HT cérébrale, provoque un déficit important en SP. Le système 5-HT pourrait donc jouer un rôle clef dans la modulation du SP; néanmoins, on ignore encore sur quelles structures et par quels mécanismes s’exerce son influence. Les récepteurs 5-HT1A (R5-HT1A) ont une action déterminante dans cette influence. Leur activation, par injection systémique d’agonistes 5-HT1A, conduit à une forte réduction des quantités de SP concomitante d’une augmentation de l’éveil. Cependant, nous ne connaissons pas la localisation précise des récepteurs impliqués dans ces effets. Dans ce contexte, j’ai entrepris de disséquer les mécanismes d’action de la 5-HT au travers des R5-HT1A dans le tronc cérébral chez la souris. Mon travail s’est organisé en deux volets : le premier, par une approche anatomique, concerne la caractérisation des populations neuronales du tronc cérébral exprimant le R5-HT1A, susceptibles d’être impliquées dans l’éveil et le sommeil paradoxal. La caractérisation anatomique des populations neuronales du tronc cérébral font apparaître des influences multiples des R5-HT1A sur la régulation de l’éveil et du SP en impliquant exclusivement des systèmes sérotoninergiques, GABAergiques et glutamatergiques. En tenant compte du schéma actuel de régulation du SP, le noyau GABAergique du DTg, qui présente une forte densité de R5-HT1A et est connecté aux réseaux d’éveil, apparaissait comme une cible pertinente à étudier dans le cadre des influences sérotoninergiques médiées par les R5-HT1A sur les états de vigilance. Cette étude représente le deuxième volet de mon travail. Par une approche fonctionnelle, à savoir des injections locales de ligands des R5-HT1A combinées à l’enregistrement du sommeil, nous avons évalué le rôle de ces récepteurs au niveau du noyau dorsal tegmental (DTg), potentiellement régulateur de l’éveil et du SP. Ces injections locales ont entraîné une inhibition significative du SP en jouant possiblement sur les mécanismes de déclenchement, suggérant que le DTg interviendrait dans l’initiation du SP. Dans l’ensemble, ce travail a ouvert de nombreuses perspectives concernant la caractérisation de nouvelles structures du tronc cérébral comme acteurs de la régulation des états de vigilance. Il a notamment été montré qu’une étude anatomique de la nature et des connexions des systèmes neuronaux est utile à la caractérisation des réseaux de régulation du sommeil, mais que l’évaluation fonctionnelle in vivo demeure indispensable. Ainsi, au niveau du tronc cérébral, l’influence sérotoninergique médiée par les R5-HT1A pourrait impliquer le noyau GABAergique du DTg, comme nous l’avons montré, mais aussi possiblement de nombreux autres noyaux méso-pontiques de nature glutamatergique et sérotoninergique. Ces résultats ont permis d’établir un schéma hypothétique des influences médiées par les R5-HT1A dans les circuits neuronaux du tronc cérébral impliqués dans la genèse du SP et de ses caractéristiques toniques et phasiques