Le noyau suprachiasmatique (NSC) est considéré comme l’horloge maîtresse du corps humain. Comprendre le noyau suprachiasmatique est essentiel pour percer les secrets de l’horloge interne de l’organisme.
Le noyau suprachiasmatique est la source de nos rythmes biologiques innés, coordonnant une variété de processus physiologiques avec les niveaux de lumière et d’obscurité de l’environnement. Malgré son importance, on savait peu de choses sur la façon dont cette zone du cerveau reçoit et synthétise les informations. Cependant, les scientifiques commencent à mieux comprendre le fonctionnement de nos horloges internes grâce à une nouvelle étude utilisant une neurotoxine provenant d’une source surprenante : le poisson-globe.
L’horloge de votre cerveau
Lorsque vos rétines perçoivent la lumière, elles transmettent des informations aux centres de vision de votre cerveau. Cependant, elles envoient également des messages à une zone de l’hypothalamus appelée noyau suprachiasmatique. Située juste au-dessus du chiasma optique, cette petite section de l’hypothalamus est jumelée (une de chaque côté) et a la forme d’une aile. Comme la plupart des régions du cerveau, le SCN est rempli de neurones. Ces neurones reçoivent des signaux des yeux, les traitent et envoient des signaux qui permettent au cerveau et au corps de fonctionner au même rythme.
Le noyau suprachiasmatique est intimement lié à la production et à la libération d’hormones, au cycle veille-sommeil, à la régulation de la température et à toute une série d’autres tâches physiologiques importantes. Lorsque cette zone est compromise, comme dans le cas de troubles cérébraux dégénératifs tels que la maladie d’Alzheimer, il en résulte une perturbation du rythme circadien et, par conséquent, une perte de la structure normale du sommeil.
Le SCN et vos horloges internes
Malheureusement, il est difficile de déterminer exactement comment fonctionne le SCN, car son fonctionnement complexe est lié à plusieurs activités différentes. Chaque cellule de cette zone du cerveau génère son propre rythme à chaque « tic-tac » de l’horloge interne du corps. Appelés « micro-rythmes », ils s’additionnent pour contrôler votre rythme biologique de diverses manières. En l’absence de lumière, la glande pinéale est amenée à produire de la mélatonine, tandis qu’en présence de lumière, le cerveau incite les glandes surrénales à produire du cortisol. Ces hormones interagissent également avec le métabolisme, permettant au corps de coordonner ses activités avec l’éveil et le sommeil. L’activité constante du SCN rend difficile la mesure de l’activité en raison d’un « bruit » constant.
Le poisson-globe et l’activité cérébrale
Pour isoler l’activité du noyau suprachiasmatique, les scientifiques ont utilisé une neurotoxine de poisson-globe pour interrompre la communication vers et depuis la région. Cette toxine bloque les canaux sodiques dans les axones nerveux, ce qui les empêche d’envoyer des messages à d’autres régions du cerveau. Lorsque l’entrée et la sortie du SCN ont été bloquées, l’activité oscillante de cette zone du cerveau, semblable à une impulsion, est devenue chaotique et imprévisible. Lorsque la neurotoxine a été retirée, le noyau suprachiasmatique a recommencé à osciller selon un schéma prévisible. Il semble que les neurones situés au centre de l’organe fixent le rythme, en envoyant des messages aux neurones qui les entourent et, dans une moindre mesure, à d’autres neurones.
Qu’est-ce que cela signifie pour la recherche future en chronobiologie ? Maintenant que les scientifiques comprennent la manière dont les neurones du SCN sont connectés, ils pourront mieux comprendre comment cette partie énigmatique de l’hypothalamus régit une grande partie de notre physiologie. Cette compréhension peut à son tour conduire à de meilleurs traitements pour les personnes qui souffrent de troubles du rythme circadien et d’autres troubles affectés par cette minuscule section du cerveau.
