Noyau suprachiasmatique

Le noyau suprachiasmatique (NSC) est une structure médiane d'environ 0,5 x 0.1 centimètre comprenant environ 10 000 cellules situé dans l'hypothalamus[1] juste au-dessus du chiasma optique. Il est responsable du contrôle des rythmes circadiens. Les activités neuronales et hormonales qu'il génère régulent plusieurs fonctions différentes dans un cycle circadien (de 24 h). Il est constitué de 20 000 neurones[2]. Le NSC interagit avec de nombreuses régions dans le cerveau. Il contient différent types cellulaires. Il sécrète différents peptides (comme la vasopressine et le peptide vasoactif intestinal), ainsi que différents neurotransmetteurs.

Anatomie

Le NSC est situé dans la partie antérieure de l'hypothalamus, juste au-dessus du chiasma optique et des deux côtés du troisième ventricule.

Le noyau suprachiasmatique est commandé par une petite voie nerveuse – la projection rétinohypothalamique (RH) qui relie ce noyau au tractus optique, situé juste en dessous de lui.

Physiologie

De nombreux aspects du comportement des mammifères comportent un rythme circadien (le sommeil, l'activité physique, la vigilance, les taux d'hormones, la température du corps, les fonctions immunitaires et la digestion). Le NSC contrôle les rythmes circadiens. Dans le cas du sommeil, par exemple, la durée totale est maintenue chez les rats avec une lésion du NSC mais la durée et l'organisation des phases de sommeil deviennent imprévisibles. En effet, ce rythme circadien est perdu lors de l'ablation du NSC. Le NSC contrôle des « oscillateurs esclaves » dans les tissus périphériques, qui montrent leur propre rythmicité de minuit mais qui se synchronisent avec le NSC[3].

Le NSC reçoit des informations depuis des cellules ganglionnaires photosensibles sur la rétine, via le tract rétinohypothalamique. Les neurones dans le NSC ventrolatéral ont la capacité d'avoir une expression génique induite par la lumière.

Les cellules ganglionnaires contenant de la mélanopsine dans la rétine ont une connexion directe au NSC ventrolatéral (NSCvl) par le tractus rétinohypothalamique. Si la lumière est allumée la nuit, le NSCvl relaie cette information par le NSC par un processus appelé entraînement. On pense que les neurones dans le NSC dorsomédial ont un rythme endogène de minuit (chez l'humain environ minuit et 11 minutes) qui peut persister même en cas d'obscurité permanente. Un mécanisme GABAergique couple les régions ventrale et dorsale dans le NSC.

Le NSC concentre les diverses stimulations (par les yeux ou la peau) de modification de la luminosité de l'environnement, ce qui l'aide à se resynchroniser. Des perturbations peuvent entraîner des troubles du rythme circadien du sommeil.

Le NSC envoie des informations vers d'autres noyaux de l'hypothalamus et vers la glande pinéale pour moduler la température du corps et la production d'hormones comme le cortisol et la mélatonine. Il y aura alors libération (ou non) de mélatonine par la glande pinéale lorsque la luminosité est faible ou nulle ; chez les mammifères le principal stimulateur circadien est situé dans le noyau suprachiasmatique[4].

Chez les vertébrés

Les deux gènes Clock (Clk) et Period2 (Per2) font partie des gènes les mieux décrits parmi ceux impliqués dans le contrôle du rythme circadien dans les cellules du NSC.

Notes et références

  1. J. F. Lamb, Manuel de physiologie, Elsevier Masson, 1990, page 457. (ISBN 2-225-82051-1) (ISBN 978-2-225-82051-9).
  2. (en) Jonathan Fahey, « How Your Brain Tells Time », Out Of The Labs, Forbes, .
  3. (en) S Bernard, D Gonze, B Cajavec, H Herzel et A Kramer, « Synchronization-Induced Rhythmicity of Circadian Oscillators in the Suprachiasmatic Nucleus », PLoS Computational Biology, vol. 3, no 4,‎ , e68 (PMID 17432930, PMCID 1851983, DOI 10.1371/journal.pcbi.0030068).
  4. (en) A. Kalsbeek, M.-L. Garidou, I.F. Palm, et al., « Melatonin sees the light: blocking GABA-ergic transmission in the paraventricular nucleus induces daytime secretion of melatonin », European Journal of Neuroscience, vol. 12, no 9,‎ , p. 3146–3154 (DOI 10.1046/j.1460-9568.2000.00202.x, résumé)

Voir aussi

Articles connexes

This article is issued from Wikipedia. The text is licensed under Creative Commons - Attribution - Sharealike. Additional terms may apply for the media files.