Cette étude expérimentale est menée sur la mouche drosophile- mais la mouche est un excellent modèle quand il s’agit de comprendre un processus cérébral lié à la biologie circadienne. De nombreuses équipes tentent de comprendre la façon dont les changements dans des signaux externes tels que la lumière et la température affectent les rythmes d'activité et de sommeil. Cette équipe de la Northwestern University marque un point : elle identifie sur la mouche une connexion entre entre les neurones sensoriels et les neurones « du cycle veille-sommeil » et nous explique, dans la revue Current Biology, comment une température trop froide et le manque de lumière retardent le réveil de presque toutes les créatures vivantes.
Ces neurobiologistes de Chicago viennent de découvrir un « réseau thermomètre » qui relaie les données de température extérieure de l'antenne au cerveau supérieur de la mouche. Ils montrent comment, via ce circuit, des conditions de température et de lumière vont inhiber les neurones spécifiques dont le rôle est de favoriser l'activité et l'éveil, en particulier le matin. Ces travaux expliquent pourquoi pour les humains comme pour les mouches il est si difficile de se réveiller un petit matin d’hiver. L’auteur principal, le Dr Marco Gallio, professeur agrégé de neurobiologie résume : « En étudiant les comportements d'une mouche des fruits, nous pouvons mieux comprendre comment et pourquoi …
la température est essentielle à la régulation du sommeil ».
Ces travaux décrivent ainsi pour la première fois des récepteurs de froid, présents dans l'antenne de la mouche, qui ne répondent qu’à une température en-dessous de la « zone de confort » de la mouche. Les chercheurs ont suivi ces neurones jusqu'à leurs cibles dans le cerveau et ont découvert que leurs données ciblent un petit groupe de neurones cérébraux qui font partie d'un réseau plus vaste qui contrôle le cycle circadien, d'activité et de sommeil. Lorsque l’alerte « grand froid » est déclenchée, les neurones cibles, normalement activées par la lumière du matin, sont « éteints » ou inactifs.
Mieux comprendre comment des conditions externes peuvent impacter la qualité du sommeil et le réveil peut permettre de prévenir ou de mieux traiter la fatigue, les troubles de la concentration et de l’apprentissage et toute une série de paramètres de santé. Plus que les mouches encore, les humains sont à la recherche de confort et de températures idéales.
Les principes découverts ici dans le cerveau des mouches contribuent à expliquer comment les facteurs environnementaux peuvent affecter l’activité et le sommeil et rappellent une nouvelle fois l’importance dans l’idéal de caler son activité sur le cycle de la journée.
Source: Current Biology May, 2020 DOI : 10.1016/j.cub.2020.04.038 A Circuit Encoding Absolute Cold Temperature in Drosophila
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