Étude de l’implication de la Neuroligine 1 dans le processus homéostatique de régulation du sommeil chez la souris

Le sommeil est essentiel au bon fonctionnement de l’organisme. Ce dernier est régulé, entre autres, par le processus de régulation homéostatique qui dépend de la pression de sommeil accumulée  suite  à  l’éveil.  Des  études  ont  suggéré  que  ce  processus  pourrait  être  lié  à  la  plasticité synaptique, et que le changement de la pression de sommeil affecterait le degré de plasticité  du  cerveau.  Les  récepteurs  N-méthyl-D-aspartate,  des  médiateurs  importants  de plasticité, semblent impliqués dans les conséquences délétères du manque de sommeil ainsi que  dans  la  régulation  de  la  synchronisation  corticale  caractéristique  du  sommeil  lent  profond.  Leur  activité  est  contrôlée  par  Neuroligine  1  (NLGN1),  une  molécule  d’adhésion synaptique. Une mutation de Nlgn1 a des effets similaires à ceux de la privation de sommeil sur  la mémoire  et  le  comportement. Dans  le  manuscrit  de  mon  mémoire,  nous présentons l’hypothèse  d’une  implication  de  NLGN1  dans  la  régulation  du  sommeil  et  de  l’éveil.  Pour tester cette hypothèse, l’expression d’ARNm et de protéine NLGN1 a été mesurée suite à une  privation de sommeil et le sommeil de souris n’exprimant pas NLGN1 a été caractérisé. Les  résultats  de  mon  projet  de  maîtrise  montrent,  en  premier  lieu,  qu’une  augmentation  de  la pression pour dormir altère l’expression de l’ARNm et de la protéine  NLGN1 chez la souris. De plus, nos observations révèlent qu’une mutation de Nlgn1 diminue la quantité d’éveil et modifie l’activité spectrale en éveil et en sommeil. Ces observations dévoilent l’importance de NLGN1 dans le maintien de l’éveil et la régulation du sommeil, et supportent un rôle de NLGN1 dans la régulation de l’activité neuronale. Sleep  is  essential  for  the  well-functioning  of  the  body.  It  has  been  suggested  that  sleep  is regulated, in part, by the homeostatic process of sleep regulation which controls a pressure for  sleep  in  function  of  the  amount  of  time  spent  awake.  Studies  have  suggested  that  the homeostatic process could be linked to synaptic plasticity, and that changes in sleep pressure can  affect  brain plasticity.  N-methyl-D-aspartate  receptors,  which  are  important  plasticity mediators, appear to be implicated in the deleterious effects related to sleep loss as well as in  the  regulation  of  cortical  synchrony  characteristic  of  slow  wave  sleep.  Their  activity  is  controlled  by  Neuroligin  1  (NLGN1),  a  synaptic  adhesion  molecule.  Also,  a  Nlgn1  mutation has similar effects on memory and behavior as those observed following a sleep deprivation. In  this  master’s  thesis,  we  hypothesized  that  NLGN1  is  implicated  in  sleep  and  wake regulation. To test this hypothesis, Nlgn1 mRNA and protein expression has been measured  after sleep deprivation, and the sleep of mice lacking NLGN1 has been studied. The results of my  research  project  show  that  an  increase  in  sleep  pressure  changes  Nlgn1  mRNA  and protein  expression  in  mice.  We  also  find  that  Nlgn1  mutation  reduces  wake  duration  and modifies  the  EEG  spectral  composition  during  wake  and  sleep.  These  results  indicate  that NLGN1  is  important  in  the  maintenance  of  wakefulness  and  the  regulation  of  sleep,  and provide further support to a role for NLGN1 in the regulation of neuronal activity.

Keyphrases: Plasticité synaptique, Régulation sommeil/éveil, Souris, Neuroligine 1, EEG, Neuroligin 1, Synaptic plasticity, Sleep/wake regulation, EEG, Mice