When asleep, our interactions with the external sensory world are much reduced. Sensory
disconnection during sleep is important because it allows the sleeping brain to maintain the immune
system, reduce energy expenditure and consolidate memory. However, unlike external stimuli, much
less is known about how the sleeping brain treats internal bodily stimuli. Yet, we all experience our
sleep to be different when our stomach is full or when some part of our body hurts. Therefore, I expect
that the neuronal signals generated by the organs of our body influence the architecture of sleep.
This project aims to focus on the internal sensory signals of the body and their impact on sleep. I will
focus on the sensory afferents of the vagus nerve, which is the parasympathetic nerve, carrying
interoceptive information from the intestines, the heart and other organs to the brain.
I used viral transfection of the nodose ganglion, the location of the cells bodies of the vagal sensory
neuron, to stimulate or inhibit the vagal sensory fibers. I tested how chemogenetic activation of these
fibers during normal sleep and after sleep deprivation affect sleep regulation.
After vagal sensory activation, I observed an increase in the latency to enter REM (paradoxical) sleep
and a greater number of transitions from NREM (slow waves) sleep to wake. After sleep deprivation,
the effects of vagal sensory stimulation seemed slightly diminished.
These results indicate that vagal sensory afferents have the potential to influence sleep architecture.
These observation will open up new experiences in this field, as well as the avenue of new techniques
that can lead to better treatments in humans, such as the improvement of vagus nerve stimulation
(VNS) with the stimulation of sensory fibers only, making it possible to avoid the undesirable effects of
stimulation of motor fibers.
Lorsque nous dormons, nos interactions avec le monde sensoriel extérieur sont très réduites. La déconnexion sensorielle pendant le sommeil est importante car elle permet au cerveau endormi de maintenir le système immunitaire, de réduire les dépenses énergétiques et de consolider la mémoire. Cependant, contrairement aux stimuli externes, on en sait beaucoup moins sur la façon dont le cerveau endormi traite les stimuli corporels internes. Pourtant, nous avons tous l'impression que notre sommeil est différent lorsque notre estomac est plein ou lorsqu'une partie de notre corps nous fait mal. Par conséquent, je m'attends à ce que les signaux neuronaux générés par les organes de notre corps influencent l'architecture du sommeil.
Ce projet vise à se concentrer sur les signaux sensoriels internes du corps et leur impact sur le sommeil. Je me concentrerai sur les afférences sensorielles du nerf vague, qui est le nerf parasympathique, transportant les informations intéroceptives des intestins, du cœur et d'autres organes vers le cerveau.
J'ai utilisé la transfection virale du nodose ganglion, la localisation des corps cellulaires du neurone sensoriel vagal, pour stimuler ou inhiber les fibres sensorielles vagales. J'ai testé comment l'activation chimiogénétique de ces fibres pendant le sommeil normal et après la privation de sommeil affecte la régulation du sommeil.
Après activation sensorielle vagale, j'ai observé une augmentation de la latence pour entrer en sommeil paradoxal et un plus grand nombre de transitions du sommeil NREM au réveil. Après privation de sommeil, les effets de la stimulation sensorielle vagale semblaient légèrement diminués.
Ces résultats indiquent que les afférences sensorielles vagales ont le potentiel d'influencer l'architecture du sommeil. Ces observations ouvriront de nouvelles expériences dans ce domaine, ainsi que la voie de nouvelles techniques pouvant conduire à de meilleurs traitements chez l'homme, comme l'amélioration de la stimulation du nerf vague (VNS) avec la stimulation des fibres sensorielles uniquement, permettant d’éviter les effets indésirables de la stimulation des fibres motrices.