Les vaisseaux sanguins pulsés entraînent l’élimination des déchets cérébraux pendant le sommeil

Le mot « lavage de cerveau » déclenche souvent des associations négatives. Mais notre santé cérébrale en dépend sûrement. Des scientifiques de l’Université d’Oslo ont récemment fait de nouvelles découvertes importantes sur comment et pourquoi cela se produit lorsque nous dormons.

Les vaisseaux sanguins dans le cerveau se contractent et se dilatent selon certains schémas pendant que nous dormons, et c’est probablement l’un des mécanismes clés à l’origine de l’élimination des déchets nocifs de notre cerveau.

Nos découvertes pourraient nous aider à trouver de nouvelles façons de traiter ou même de prévenir la maladie d’Alzheimer et d’autres maladies neurodégénératives. Ces découvertes peuvent également aider à créer des stratégies pour livrer des médicaments au cerveau plus efficacement. »

Rune Enger, professeur associé, Centre Letten, Université d’Oslo

Le cerveau se lave quand vous dormez.

Le « lavage de cerveau » ou l’élimination des débris cérébraux est un processus d’élimination des déchets nocifs du cerveau. Le cerveau produit continuellement des déchets, et si trop s’accumule, le risque de maladie d’Alzheimer et d’autres maladies neurodégénératives augmente.

« Le processus de ‘lavage de cerveau’ est beaucoup plus efficace lorsque vous dormez que lorsque vous êtes éveillé. La raison en est encore incertaine », explique Enger, qui travaille à l’Institut des sciences médicales de base. Il est le dernier auteur du nouvel article publié dans Nature Communications.

Les vaisseaux sanguins du cerveau se dilatent et se contractent selon certains schémas pendant que nous dormons.

Les déchets du cerveau sont éliminés le long de tunnels spécialisés autour des vaisseaux sanguins du cerveau. Par conséquent, le mouvement des vaisseaux sanguins pourrait affecter ce processus. Les chercheurs ont endormi les souris naturellement, puis ont examiné ce qui se passait dans leur cerveau à l’aide d’un microscope laser avancé.

Ils ont découvert que les vaisseaux sanguins du cerveau, en particulier les artères, se dilataient et se contractaient selon certains schémas pendant le sommeil des souris. De tels mouvements n’ont pas été observés chez les souris éveillées. Ces mouvements pompent probablement du liquide autour du cerveau lorsque nous dormons, éliminant ainsi le cerveau des déchets.

Non seulement le sommeil profond est important pour éliminer les déchets du cerveau

Jusqu’à présent, on croyait que seul le sommeil profond était impliqué dans ce nettoyage des déchets. Cependant, dans cette étude, les chercheurs ont observé quelque chose de surprenant : les vaisseaux sanguins du cerveau se sont contractés et dilatés selon des schémas uniques pour chaque phase de sommeil de l’ensemble du cycle de sommeil, y compris le sommeil profond, le sommeil paradoxal et même de brefs réveils, ils parsèment notre sommeil nocturne. et sont une partie naturelle d’un cycle de sommeil.

Pendant le sommeil profond, les artères se dilataient et se contractaient lentement, mais au fur et à mesure que les souris passaient au sommeil paradoxal, ces oscillations devenaient plus petites à mesure que l’artère se dilatait lentement. Dans le sommeil paradoxal, les artères restaient dilatées avant de se contracter rapidement à la fin d’un cycle de sommeil jusqu’à la même taille qu’avant l’endormissement. De telles constrictions se sont également produites lors de brefs réveils que nous ressentons pendant notre sommeil.

« C’est comme si chaque partie du cycle du sommeil avait sa danse unique des artères cérébrales », explique l’un des premiers auteurs, le Dr Laura Bojarskaite.

Le pompage des vaisseaux sanguins augmente le flux de liquide cérébral et le transport de molécules

Les chercheurs ont constaté que ces dilatations et constrictions artérielles dépendantes du sommeil affectaient la taille des canaux autour des vaisseaux sanguins qui sont importants pour le transport des fluides et des molécules dans le cerveau. Ces canaux se sont élargis et rétrécis au fur et à mesure du passage des vaisseaux sanguins, ce qui a amené Enger et ses collègues à croire que l’écoulement des fluides était également affecté.

Les chercheurs ont ensuite utilisé des simulations et des modèles biomécaniques informatiques.

« En résumé, nous avons constaté que les dilatations et les contractions des artères et les modifications simultanées des canaux qui les entourent avaient un rôle important à la fois dans l’écoulement des fluides et le transport des substances dans le cerveau », explique Kent-André Mardal, qui a dirigé le travail de modélisation informatique au studio.

Les chercheurs pensent que cette nouvelle étude peut expliquer pourquoi l’écoulement des fluides et l’élimination des déchets dans le cerveau sont différents lorsque vous dormez par rapport à lorsque vous êtes éveillé et identifie la dynamique des vaisseaux sanguins pendant le sommeil comme une cible potentielle pour la prévention des maladies neurodégénératives et pour améliorer les médicaments. livraison au cerveau.

le groupe de recherche

Des chercheurs travaillant au GliaLab du Letten Center de l’Institut des sciences médicales fondamentales de la faculté de médecine de l’Université d’Oslo ont mené l’étude en collaboration avec des chercheurs de l’Institut de mathématiques, de l’UiO, de Simula et du Centre informatique norvégien (NR). Les premiers auteurs de l’étude sont Laura Bojarskaite, Alexandra Vallet et Daniel Marelius Bjørnstad.