Le liquide cérébrospinal s’écoule par vagues à travers le cerveau et semble le « nettoyer » durant le sommeil

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| Laura Lewis

Le liquide cérébrospinal (LCS) est un liquide biologique contenu dans les méninges et dans lequel baignent le cerveau et la moelle épinière. Il permet d’absorber les chocs physiques auxquels peut être soumis le cerveau, et également d’éliminer les molécules et autres déchets physiologiques. Pour la première fois, des neurobiologistes ont pu voir comment le LCS s’écoule par vagues à travers le cerveau durant le sommeil. Des observations qui pourraient permettre de mieux comprendre certains troubles neurologiques.

Cette dernière étude montre des vagues de liquide cérébrospinal (LCS), pulsant de façon rythmée pendant le sommeil, tout en éliminant les toxines accumulées au cours de la journée. L’équipe explique que ces résultats pourraient aider à l’étude de divers troubles neurologiques et psychologiques, en particulier ceux associés à des troubles du sommeil. L’étude a été publiée dans la revue Science.

« Nous savons depuis longtemps qu’il existe des ondes électriques d’activité dans les neurones. Mais jusqu’ici, nous n’avions pas réalisé qu’il y avait réellement des vagues dans le LCS » déclare la neuroscientifique Laura Lewis de l’Université de Boston.

Le rythme pulsatile du liquide cérébrospinal

Des études antérieures ont suggéré que le LCS est important pour l’élimination des toxines cérébrales, mais jusqu’à présent, les neuroscientifiques ne connaissaient pas cette action de pulsation, ni n’étaient capables de l’observer. Combinées à l’activité cérébrale à ondes lentes (qui sert en partie à fixer nos souvenirs) et à la diminution du flux sanguin qui se produit pendant le sommeil, ces ondes du LCS semblent éliminer les protéines inutiles.

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Graphique montrant une élévation de la fréquence des ondes du LCS durant le sommeil (zone bleue) comparé à l’état d’éveil (zone rose). Les données ont été obtenues par IRMf. Crédits : Nina E. Fultz et al. 2019

Alors que la fréquence lente des ondes cérébrales diminue à mesure que nous vieillissons, la nouvelle étude pourrait aider à la recherche sur les problèmes normaux liés à l’âge, ainsi que sur des troubles spécifiques. Le travail des chercheurs signifie également qu’il est maintenant possible de savoir si une personne dort ou pas, simplement en analysant les schémas du LCS sur un scanner du cerveau.

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Mieux comprendre la synchronisation des processus physiologiques durant le sommeil

Pour les besoins de l’étude, 13 sujets âgés de 23 à 33 ans ont été suivis pendant leur sommeil au cours d’une IRM. Des recherches futures pourraient également porter sur des sujets plus âgés — encore une fois pour essayer de détecter la détérioration du processus à mesure que nous vieillissons. Les chercheurs suggèrent qu’une autre amélioration des études de suivi pourrait consister à trouver des moyens d’éliminer l’IRM : le bruit qu’il génère n’est pas très propice au sommeil.

Reste à savoir comment le LCS, les ondes cérébrales et le flux sanguin se synchronisent si efficacement. Il se peut que, lorsque les neurones sont inhibés pour la nuit, ils n’ont plus besoin de beaucoup de sang — et à mesure que le sang s’écoule, la pression dans le cerveau est maintenue par l’afflux de LCS.

Vidéo montrant l’écoulement pulsatile du LCS :

Sources : Science

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