Durant le sommeil, la pupille palpite au rythme du cerveau

Lorsqu’on dort, la taille des pupilles fluctue et ces variations sont fortement corrélées avec l’activité cérébrale durant les différentes phases du sommeil. Cela permettrait au cerveau de se couper des éléments extérieurs afin de garantir la qualité du repos. C’est ce que montre une étude sur des souris parue le 18 janvier dans la revue Current Biology et menée par l’équipe de Daniel Huber, chercheur au Département des neurosciences fondamentales (Faculté de médecine).

Rêver les yeux ouverts
En phase d’éveil, la taille des pupilles varie sans cesse sous l’effet de changements  d’intensité de la lumière ou de l’activité cérébrale. Durant le sommeil, le phénomène est sensiblement différent. Les auteurs de l’article ont constaté que chez les souris assoupies, les pupilles se contractent au maximum lorsque les rongeurs semblent dormir profondément. Elles se dilatent en revanche lors des phases de sommeil plus léger. Ces observations ont été facilitées par le fait que les souris dorment parfois les paupières relevées.

Plus la pupille se contracte, plus les oscillations de l’activité cérébrale sont intenses, signe que le sommeil est profond

Ensuite, à l’aide d’électrodes, de caméras infrarouges et un peu de perfectionnement technique (une pupille noire sur un iris foncé ne se laisse pas facilement capter), les chercheurs ont effectué des mesures de l’activité du cerveau des rongeurs lorsque ceux-ci sont endormis afin de les comparer en temps réel avec les fluctuations de la taille pupillaire.

Il en ressort que plus la pupille se contracte, plus les oscillations de l’activité cérébrale sont intenses, signe que le sommeil est profond. Par conséquent, il serait possible de se passer d’électrodes pour connaître l’état du sommeil d’une souris et de se contenter d’analyser la taille des pupilles.

Œil dilaté
Pour mieux comprendre le mécanisme liant le diaphragme oculaire à l’activité du cerveau pendant le sommeil, les neuroscientifiques ont dilaté complètement la pupille d’un seul œil de la souris profondément endormie, grâce à l’utilisation de gouttes similaires à l’atropine. Ils ont ensuite dirigé un flash lumineux vers un des yeux à la fois. Lorsque le flash est placé face à l’œil dilaté, la souris se réveille instantanément. Face à l’autre, l’animal poursuit paisiblement son sommeil profond.

Selon les auteurs, ce mécanisme permet probablement au cerveau de se couper des stimuli extérieurs et de protéger le sommeil profond et réparateur. —