spectrumnews.org Traduction de "Cracking autism's sleep conundrum" par Chloe Williams / 25 février 2022
Il y a environ 15 ans, Ashura Buckley a fait une observation qui l'a intriguée.
Elle surveillait l'activité cérébrale nocturne d'enfants autistes ou présentant un retard de développement à l'aide de l'électroencéphalogramme (EEG) et a remarqué que leurs schémas d'ondes cérébrales étaient étonnamment différents de ceux de leurs pairs neurotypiques.
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Plus précisément, dans leurs enregistrements, les schémas qui marquent les différents stades du sommeil étaient souvent beaucoup plus difficiles à repérer, explique Mme Buckley, neurologue pédiatrique et spécialiste de la médecine du sommeil à l'Institut national de la santé mentale des États-Unis à Bethesda, dans le Maryland. À tel point que Mme Buckley et ses collègues pouvaient parfois deviner qui était atteint d'un trouble du développement neurologique rien qu'en regardant l'EEG.
"Il me semblait qu'il y avait une énorme quantité d'informations dans cette seule observation", dit-elle.
Depuis lors, Mme Buckley s'efforce de décoder la signification de l'activité cérébrale qui se produit pendant le sommeil. En novembre, elle a lancé un projet visant à évaluer la génétique, le sommeil et le comportement des enfants neurotypiques et de ceux qui ont été repérés, diagnostiqués ou dont un frère ou une sœur plus âgé(e) présente un trouble du développement neurologique, comme l'autisme.
L'objectif de cette nouvelle étude est de déterminer si les signatures électrophysiologiques peuvent prédire des problèmes de comportement ultérieurs, tels que des problèmes de communication ou de socialisation. Mme Buckley et ses collègues prévoient d'ajouter les données de l'étude à un référentiel en ligne librement accessible.
De nombreux autres travaux en cours portent sur les liens complexes entre le sommeil et l'autisme, et ce à juste titre. Jusqu'à 86 % des personnes autistes ont des problèmes de sommeil, et les recherches montrent que les problèmes de sommeil et l'autisme se recoupent de multiples façons. Pourtant, la relation entre les deux, tout comme la fonction du sommeil elle-même, reste insaisissable. Les problèmes de sommeil peuvent contribuer aux caractéristiques de l'autisme ou en découler - ou les deux.
"Il est difficile de savoir ce qui vient en premier", déclare Amanda Richdale, professeure adjointe au Olga Tennison Autism Research Centre de l'université La Trobe à Melbourne, en Australie, qui étudie les troubles du sommeil chez les personnes autistes depuis les années 1980.
Pendant des années, les troubles du sommeil ont été considérés comme un effet secondaire de l'autisme, mais des preuves de plus en plus nombreuses suggèrent qu'il pourrait s'agir d'une caractéristique essentielle, avec une biologie sous-jacente partagée. Selon Richdale, en exploitant ces liens, les chercheurs pourraient découvrir des indices sur les racines de l'autisme, découvrir des marqueurs qui définissent des sous-groupes de la condition ou trouver de nouvelles façons d'aider les personnes autistes qui ont des problèmes de sommeil insolubles.
Selon Mme Buckley, le chevauchement entre le développement neurologique et le sommeil nécessite des recherches plus approfondies. "Il est terriblement sous-étudié et constitue une incroyable mine d'or."
La régulation des cycles veille-sommeil est un domaine dans lequel la biologie de l'autisme et les problèmes de sommeil se rejoignent. L'horloge circadienne régit le sommeil et d'autres processus quotidiens par l'intermédiaire de l'expression coordonnée des gènes de l'horloge, et constitue un système d'organisation majeur : "Elle est fondamentalement impliquée dans tous les aspects du fonctionnement du cerveau", explique Jonathan Lipton, professeur adjoint de neurologie à l'université de Harvard.
Selon lui, cette horloge biologique de 24 heures est également intimement liée aux voies impliquées dans les troubles du développement neurologique.
Des altérations dans plusieurs gènes liés à l'autisme affectent l'horloge circadienne. Par exemple, Lipton et ses collègues ont découvert que les souris porteuses de mutations dans les gènes TSC1 ou TSC2, qui sont à l'origine de la sclérose tubéreuse liée à l'autisme, présentent des rythmes circadiens atypiques, tels que des cycles jour-nuit raccourcis. Les niveaux de BMAL1, une protéine qui est un composant essentiel de l'horloge, sont également anormalement élevés chez ces souris.
Selon Lipton et ses collègues, la modification génétique des souris pour qu'elles produisent moins de BMAL1 normalise leurs cycles jour-nuit. La modulation de l'horloge pourrait donc constituer un moyen d'améliorer le sommeil des personnes présentant ce trouble, et pourrait également atténuer d'autres caractéristiques de l'autisme, ajoute-t-il.
Les processus impliqués dans la régulation du sommeil peuvent également être altérés chez les souris porteuses d'une mutation de SHANK3, un des principaux gènes candidats à l'autisme. Normalement, le besoin de dormir augmente à mesure qu'un animal reste éveillé, mais les souris dépourvues de ce gène ont du mal à s'endormir, même lorsqu'elles sont privées de sommeil, selon Lucia Peixoto, professeure adjointe de sciences biomédicales à la Washington State University Spokane.
De plus, l'équipe de Lucia Peixoto a découvert que la privation de sommeil exacerbe les différences d'expression génétique observées dans le cerveau des souris SHANK3 par rapport aux souris sauvages. Un grand nombre des gènes exprimés différemment sont liés à l'horloge circadienne.
Peixoto et ses collègues étudient maintenant comment SHANK3 - qui code pour une protéine contribuant au maintien des synapses - peut affecter l'expression des gènes liés au sommeil. Des recherches antérieures ont également établi un lien entre la fonction des synapses et le sommeil : Le sommeil joue un rôle essentiel dans la plasticité synaptique,
le processus par lequel les neurones modifient la force de leurs connexions en réponse à de nouvelles informations. Et la perte de sommeil peut perturber la plasticité qui sous-tend l'apprentissage, la mémoire et les périodes critiques du développement du cerveau dans la petite enfance.
"Le fait d'avoir des problèmes de sommeil dès le plus jeune âge peut avoir un effet profond et durable sur la façon dont l'expérience façonne le cerveau", explique Mme Peixoto, qui note que chez les campagnols de prairie, la perturbation du sommeil au début de la vie entraîne également une modification des comportements sociaux, selon un article de 2019. Elle dit soupçonner que la perte de sommeil pourrait contribuer à l'autisme en altérant le développement du cerveau. Si c'est le cas, améliorer le sommeil dès le plus jeune âge - en pratiquant des habitudes qui favorisent le sommeil, par exemple - pourrait conduire à de meilleurs résultats et à une meilleure qualité de vie pour les personnes sur le spectre, dit-elle.
Les enregistrements EEG suggèrent que le chevauchement entre les problèmes de sommeil et l'autisme peut également refléter des altérations communes dans les régions et les circuits du cerveau.
Des enregistrements EEG effectués pendant la nuit chez des enfants autistes montrent des changements dans les fuseaux du sommeil, c'est-à-dire de courtes bouffées d'activité qui se produisent pendant le sommeil à mouvements oculaires non rapides et qui peuvent aider à consolider les souvenirs. Les enfants ont moins de fuseaux que les enfants neurotypiques ou ceux présentant un retard de développement mais pas d'autisme, ont constaté Buckley et ses collègues en 2018, et chez tous les participants, la densité des fuseaux a suivi une mesure de la fonction sociale.
"En termes de biomarqueur, c'est très attrayant", dit-elle.
Les résultats doivent être reproduits, mais ils suggèrent que le noyau réticulaire thalamique (TRN) joue un rôle dans l'autisme, dit Buckley. Les fuseaux de sommeil prennent naissance dans le TRN, une section du thalamus qui module la communication avec le cortex. Le TRN exprime un gène lié à l'autisme, PTCHD1, pendant le développement, et les souris dépourvues de ce gène ont un sommeil fragmenté.
La recherche sur les fuseaux de sommeil dans l'autisme est encore relativement récente. Les signatures électrophysiologiques qui caractérisent l'autisme n'ont pas encore été clairement définies, et les résultats sur la relation entre les fuseaux et les difficultés de sommeil sont préliminaires, selon Dara Manoach, professeure de psychologie à Harvard, qui a étudié les fuseaux de sommeil dans l'autisme et la schizophrénie.
Mais un ensemble plus important de travaux soutient le rôle des fuseaux dans les traits associés à la schizophrénie - qui partagent certaines similitudes avec l'autisme. Les études montrent que les personnes qui présentent une schizophrénie ont une densité de fuseaux inférieure à celle des personnes normales, et que ce déficit est lié à des difficultés de consolidation des souvenirs pendant la nuit. Les fuseaux se couplent également avec les oscillations d'autres régions du cerveau, une activité synchronisée qui est importante pour le traitement de la mémoire dans la schizophrénie, ont découvert Manoach et ses collègues.
Le couplage des fuseaux avec d'autres oscillations peut être perturbé chez les personnes autistes, a découvert Manoach le mois dernier en réexaminant les données sur le sommeil que son équipe avait recueillies dans le cadre d'une précédente étude sur l'autisme.
"Cela semble signifier qu'il existe une sorte de communication [aberrante] entre le thalamus et le cortex pendant le sommeil", explique-t-elle.
Les oscillations asynchrones signalées par Manoach et ses collègues n'étaient pas associées à une consolidation réduite de la mémoire chez les autistes, mais les résultats indiquent des différences dans la fonction du TRN. Comme cette structure cérébrale assure le relais des informations sensorielles entre le thalamus et le cortex pendant l'éveil et le sommeil, des altérations de sa fonction pourraient être à l'origine des sensibilités sensorielles et des perturbations du sommeil chez les autistes, explique Manoach.
Et si les personnes autistes présentent effectivement des oscillations asynchrones, cela pourrait offrir la possibilité d'intervenir et d'améliorer certaines de leurs caractéristiques.
Par exemple, la diffusion de brefs éclats de bruit ambiant à des moments précis de la nuit peut renforcer le couplage des oscillations cérébrales et améliorer la consolidation de la mémoire chez les personnes non autistes, comme le montre la recherche. Mme Manoach et ses collègues testent actuellement si cette approche peut synchroniser l'activité cérébrale et atténuer les troubles de la mémoire chez les personnes épileptiques.
Une telle approche ne pourra jamais aider qu'un sous-groupe de personnes. Il y a probablement de nombreuses causes de troubles du sommeil chez les personnes du spectre, note Richdale, et pour certaines, de mauvaises habitudes de sommeil, l'anxiété ou la dépression pourraient être plus à blâmer que la biologie. "Cela s'inscrit dans l'idée qu'il existe de multiples voies vers l'autisme", dit-elle.
Néanmoins, le sommeil est une cible thérapeutique valable pour l'autisme, selon Mme Buckley. "Il fait quelque chose dont le cerveau a besoin pour se développer correctement". En outre, les problèmes de sommeil sont l'une des préoccupations les plus urgentes des familles d'enfants autistes, mais les chercheurs disposent actuellement de peu de moyens d'intervention.
À défaut d'autre chose, l'étude du lien entre l'autisme et le sommeil ouvre de nouvelles voies de réflexion sur les deux pathologies, dit Lipton, car elles sont "des fenêtres l'une sur l'autre."
Citer cet article : https://doi.org/10.53053/BUFH9768