Genetic modifiers of human sleep and polysomnography traits

 

Simon Warby

Centre de recherche de l'Hôpital du Sacré-Coeur de Montréal

 

Domaine : neurosciences, santé mentale et toxicomanies

Programme chercheurs-boursiers - Junior 1

Concours 2014-2015

Pendant le sommeil, le cerveau effectue des motifs répétitifs d'activités qui peuvent être mesurés en utilisant l'électroencéphalographie (EEG). Beaucoup de ces modèles distincts, tels que les fuseaux et complexe-K représentent une empreinte digitale EEG qui est unique à chaque individu. Ces schémas d'activité cérébrale sont des traits distinctifs très héréditaires. Même s'il est clair que nos gènes influencent ces tendances, il n'est pas clair quels gènes spécifiques sont impliqués.

L'objectif initial de ce projet est de mieux comprendre la fonction d'un trait EEG spécifique, les fuseaux de sommeil, en identifiant les modificateurs génétiques de ces caractéristiques. Premièrement, nous allons affiner et évaluer des outils bioinformatiques permettant d'identifier automatiquement les fuseaux dans le signal EEG. Une fois que ces outils sont adaptés pour fonctionner dans les très grands ensembles de données, nous pouvons effectuer une étude d'association incluant l'ensemble des gènes pour identifier ceux qui sont associés aux changements dans les caractéristiques des fuseaux du sommeil dans la population humaine. De plus, nous allons réaliser des expériences moléculaires pour valider les découvertes génétiques et déterminer le rôle spécifique de la modification du gène sur les protéines candidates que nous identifions. Comme les fuseaux de sommeil sont importants à la fois pour la santé et la maladie, car ils jouent un rôle important dans l'apprentissage et la mémoire, et sont modifiés dans de nombreux troubles neurologiques, nous allons également tester ces outils bioinformatiques comme biomarqueurs pour suivre l'apparition ou la progression d'une maladie neurologique.

Notre première étape sera de suivre l'évolution des fuseaux de sommeil au fil du temps chez les patients atteints de trouble comportemental en sommeil paradoxal (REM sleep behaviour disorder ou RBD) qui sont à haut risque de développer une maladie neurodégénérative plus tard dans la vie. Révéler la base génétique des caractères EEG permettra de mieux comprendre l'importance du sommeil, ainsi que les mécanismes qui permettent au cerveau de demeurer adaptatif, d'apprendre et de conserver des souvenirs. Les gènes identifiés pourront également servir de nouvelles cibles médicamenteuses pour le traitement de troubles de sommeil spécifiques et de troubles neurologiques.