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La léthargie chez Caenorhabditis elegans est un état similaire au sommeil
Figure :
Raizen, D.M., Zimmerman, J.E., Maycock, M.H., Ta, U.D., You, Y., Sundaram, M.V., Pack, A.I., 2008. Lethargus is a Caenorhabditis elegans sleep-like state. Nature 451, 569–572.
Introduction à l'article :
L'article propose une comparaison entre les périodes de quiescence chez Caenorhabditis elegans (un nématode) et le sommeil chez les mammifères. Le comportement de cet espèce inclut quatre périodes de quiescence, périodes précédent les phases de mues. L'étude a pour but d'une part de déterminer le niveau de similarité de ces phases de quiescence avec le sommeil (suivant la définition comportemental du sommeil: baisse de réponse au stimuli, réversibilité et homéostasie). D'autre part de déterminer une fonction par laquelle le sommeil a pu être sélectionné.
Expériences de l'article :
Pour tester les différentes hypothèses du sommeil, deux type de stimuli ont été appliqués aux individus suivant différents paramètres. Un stimuli était mécanique (dish-tap) et l'autre était olfactif (1-octanol). Les périodes de quiescences ont été mesurées à l'aide d'enregistrement vidéo ainsi que d'analyses logicielles (quiescence = 10 sec d'inactivité).
Baisse de réponse au stimuli: Intensité et latence de la réponse en fonction de la période (quiescence ou "éveil") au dish-tap et au 1-octanol.
Réversibilité: Observation de la continuité de la quiescence et de la différence de réponse avant/après une forte stimulation.
Homéostasie: Stimulation de l'organisme pour perturber la quiescence. La réponse a été mesurée sur le nombre et la durée moyenne de périodes d'inactivité sur la phase de quiescence suivante, ainsi que sur la latence de réponse au stimuli olfactif.
Enfin des tests sur des individus mutants ont été effectués pour évaluer de possibles changement synaptiques.
Résultats de l'article :
Les résultats obtenues après dish-tap indiquent des comportements réponses moins intenses et moins complexes, suggérant une capacité sensorielle toujours active mais une réponse diminuée. La réponse de retrait attendus après stimulation par 1-octanol était toujours présente en léthargie mais avec une forte latence. Cette latence était cependant réduite à la normale après une forte stimulation (réversibilité). Cette réversibilité se retrouve aussi dans la réapparition de mouvements complexes après fort stimuli.
Les résultats indiquent aussi une période de quiescence plus forte et plus précoce après une période de léthargie perturbée. Les individus privés de quiescence avaient aussi des latences plus importante quand soumis au test du 1-octanol (homéostasie).
Enfin les expériences transgéniques ont donné des résultats indiquant que les neurones sensoriels avaient un rôle dans la régulation de la quiescence, ainsi qu'un rôle du gène egl-4 (gène commun à C. elegans et Drosophila).
Ce que cet article apporte au débat :
Cet article apporte un élément supplémentaire dans l'ensemble d'études montrant l'existence d'état proche du sommeil (avec une définition comportementale) chez des organismes peu complexes. Certains mécanismes génétiques codants pour le sommeil semblent avoir été conservés entre les arthropodes et les nématodes, ce qui renseigne sur l'ancienneté possible du sommeil et de sa sélection originelle. Enfin l'article propose que le sommeil ait un rôle dans le développement du système nerveux, ce qui peut indiquer une possible fonction par laquelle le sommeil a été originellement sélectionné.
La léthargie chez Caenorhabditis elegans est un état similaire au sommeil
Raizen, D.M., Zimmerman, J.E., Maycock, M.H., Ta, U.D., You, Y., Sundaram, M.V., Pack, A.I., 2008. Lethargus is a Caenorhabditis elegans sleep-like state. Nature 451, 569–572.
L'article propose une comparaison entre les périodes de quiescence chez Caenorhabditis elegans (un nématode) et le sommeil chez les mammifères. Le comportement de cet espèce inclut quatre périodes de quiescence, périodes précédent les phases de mues. L'étude a pour but d'une part de déterminer le niveau de similarité de ces phases de quiescence avec le sommeil (suivant la définition comportemental du sommeil: baisse de réponse au stimuli, réversibilité et homéostasie). D'autre part de déterminer une fonction par laquelle le sommeil a pu être sélectionné.
Pour tester les différentes hypothèses du sommeil, deux type de stimuli ont été appliqués aux individus suivant différents paramètres. Un stimuli était mécanique (dish-tap) et l'autre était olfactif (1-octanol). Les périodes de quiescences ont été mesurées à l'aide d'enregistrement vidéo ainsi que d'analyses logicielles (quiescence = 10 sec d'inactivité).
Baisse de réponse au stimuli: Intensité et latence de la réponse en fonction de la période (quiescence ou "éveil") au dish-tap et au 1-octanol.
Réversibilité: Observation de la continuité de la quiescence et de la différence de réponse avant/après une forte stimulation.
Homéostasie: Stimulation de l'organisme pour perturber la quiescence. La réponse a été mesurée sur le nombre et la durée moyenne de périodes d'inactivité sur la phase de quiescence suivante, ainsi que sur la latence de réponse au stimuli olfactif.
Enfin des tests sur des individus mutants ont été effectués pour évaluer de possibles changement synaptiques.
Les résultats obtenues après dish-tap indiquent des comportements réponses moins intenses et moins complexes, suggérant une capacité sensorielle toujours active mais une réponse diminuée. La réponse de retrait attendus après stimulation par 1-octanol était toujours présente en léthargie mais avec une forte latence. Cette latence était cependant réduite à la normale après une forte stimulation (réversibilité). Cette réversibilité se retrouve aussi dans la réapparition de mouvements complexes après fort stimuli.
Les résultats indiquent aussi une période de quiescence plus forte et plus précoce après une période de léthargie perturbée. Les individus privés de quiescence avaient aussi des latences plus importante quand soumis au test du 1-octanol (homéostasie).
Enfin les expériences transgéniques ont donné des résultats indiquant que les neurones sensoriels avaient un rôle dans la régulation de la quiescence, ainsi qu'un rôle du gène egl-4 (gène commun à C. elegans et Drosophila).
Cet article apporte un élément supplémentaire dans l'ensemble d'études montrant l'existence d'état proche du sommeil (avec une définition comportementale) chez des organismes peu complexes. Certains mécanismes génétiques codants pour le sommeil semblent avoir été conservés entre les arthropodes et les nématodes, ce qui renseigne sur l'ancienneté possible du sommeil et de sa sélection originelle. Enfin l'article propose que le sommeil ait un rôle dans le développement du système nerveux, ce qui peut indiquer une possible fonction par laquelle le sommeil a été originellement sélectionné.
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