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Molécules impliquées dans l'aspect récupérateur du sommeil

L’accumulation d’une dette de sommeil (manque de sommeil chronique) est en grave recrudescence dans nos sociétés actuelles (ex : durée de sommeil réduite chez l’enfant et l’adolescent, prévalence de l’insomnie, du travail de nuit, etc.). Cependant, les mécanismes sous-jacents à ses effets néfastes tels que perturbation de la santé mentale, de la vigilance, des capacités d’apprentissage, de l’humeur, du métabolisme menant à l’obésité et au diabète, du système immunitaire, demeurent incompris.

Plus l’éveil dure longtemps, plus le sommeil est profond. Selon les hypothèses actuelles, ce processus dépendrait de la plasticité neuronale. D’où, les éléments synaptiques qui contrôlent la force des synapses sont des candidats prometteurs à étudier pour saisir les conséquences du manque de sommeil. Les molécules d’adhésion synaptique (MAS) sont des protéines d’ancrage qui régulent la maturation et l’activité des synapses. Plusieurs MAS sont requises à la plasticité neuronale. Récemment, en ciblant les MAS spécifiquement impliquées dans la plasticité, nous avons observés que l’expression de plusieurs familles est modulée en fonction de la durée de l’éveil. Ainsi, ces MAS semblent représenter une voie inexplorée à la source du besoin de dormir.

Le but principal de notre programme de recherche, subventionné par les IRSC et le CRSNG, est de démontrer que les MAS ciblées sont responsables de l’intensité du sommeil augmentée suite au manque de sommeil via une modification dans leur fonctionnement.

Équipe

Membres du laboratoire :

	Chloé Provost Assistante de recherche, technicienne en santé animale Technique en santé animale (Collège Lionel-Groulx)
	Pierre-Olivier Gaudreault, B.Sc. Candidat au Ph.D. en neuropsychologie R/I, Université de Montréal Direction par Dre Nadia Gosselin et Dre Julie Carrier Étude de l’imagerie par tenseur de diffusion chez des patients avec un traumatisme crrânien sévère et dans le vieillissement normal
	Bong Soo Seok, B.Sc. Candidat à la M.Sc. en neurosciences, Université de Montréal Effet de l’absence de Neuroligine-2 sur l’architecture du sommeil et l’activité électroencéphalographique chez la souris
	Cassandra C. Areal, B.Sc. Candidate à la M.Sc. en neurosciences, Université de Montréal Co-direction avec Nahum Sonenberg (Université McGill) Rôle des répresseurs traductionnels 4E-BP1 et 4E-BP2 dans la régulation du sommeil
	Emma O’Callaghan, Ph.D. Stagiaire postdoctoral en neurosciences, Université de Montréal Étude des mécanismes qui sous-tendent le rôle de Neuroligin-1 dans l’aspect récupérateur du sommeil
	Lydia Hannou, B.Sc. Candidate à la M.Sc. en sciences biomédicales, Université de Montréal Étude de la régulation transcriptionnelle de Neuroligine-1 par les protéines de l'horloge
	Julien Dufort-Gervais, B.Sc. Candidat à la maitrise en pharmacologie, Université de Montréal Co-direction avec Dr Jonathan Brouillette Impact des oligomères Aß sur Neuroligine-1
Membres antérieurs du laboratoire :
	Erika Bélanger-Nelson, M.Sc. Coordinatrice de recherche    M.Sc. en neurosciences (Université McGill)
	Marlène Freyburger, Ph.D. Ph.D. en sciences neurologiques, Université de Montréal Étude du rôle de plusieurs familles de molécules d’adhésion synaptique dans l’homéostasie du sommeil et le système circadien
	Meriem Sabir, M.Sc. M.Sc. en sciences biomédicales, Université de Montréal Étude de l’effet d’un traumatisme crâniocérébral léger sur la structure du sommeil d’un modèle murin
	Janine El Helou, M.Sc. M.Sc. en sciences biomédicales, Université de Montréal Expression des protéines d’adhésion synaptique en fonction de la pression pour le sommeil
	Renaud Massart, Ph.D. Étudiant postdoctoral, Université McGill Impact de la privation de sommeil sur l’épigénome dans le cortex cérébral
	Adeline Rachalski, Ph.D. Étudiante postdoctorale, Université de Montréal Sommeil chez les primates et modèle murin d’autisme

Publications

Areal CC, Warby SC, Mongrain V. Sleep loss and structural plasticity. Curr Opin Neurobiol 2017, 44, 1-7.

O'Callaghan EK, Ballester Roig MN, Mongrain V. Cell adhesion molecules and sleep. Neurosci Res 2016, sous presse.

Freyburger M, Pierre A, Paquette G, Bélanger-Nelson E, Bedont J, Gaudreault PO, Drolet G, Laforest S, Blackshaw S, Cermakian N, Doucet G, Mongrain V. EphA4 is involved in sleep regulation but not in the electrophysiological response to sleep deprivation. Sleep 2016, 39(3), 613-624.

Bélanger-Nelson E, Freyburger M, Pouliot P, Beaumont E, Lesage F, Mongrain V. Brain hemodynamic response to somatosensory stimulation in Neuroligin-1 knockout mice. Neuroscience 2015, 289, 242-250.

Sabir M, Gaudreault PO, Freyburger M, Massart R, Blanchet-Cohen A, Jaber M, Gosselin N, Mongrain V. Impact of traumatic brain injury on sleep structure, electrocorticographic activity and transcriptome in mice. Brain Behav Immun 2015, 47, 118-130.

Rachalski A, Authier S, Bassett L, Pouliot M, Tremblay G, Mongrain V. Sleep electroencephalographic characteristics of the Cynomolgus monkey measured by telemetry. J Sleep Res 2014, 23(6), 619-627.

Massart R, Freyburger M, Suderman M, Paquet J, El Helou J, Bélanger-Nelson E, Rachalski A, Koumar OC, Carrier J, Szyf M, Mongrain V. The genome-wide landscape of DNA methylation and hydroxymethylation in response to sleep deprivation impacts on synaptic plasticity genes. Transl Psychiatry 2014, 4, e347.

Rachalski A, Freyburger M, Mongrain V. Contribution of transcriptional and translational mechanisms to the recovery aspect of sleep regulation. Ann Med 2014, 46(2), 62-72.

El Helou J, Bélanger-Nelson E, Freyburger M, Dorsaz S, Curie T, La Spada F, Gaudreault PO, Beaumont É, Pouliot P, Lesage F Frank MG, Franken P, Mongrain V. Neuroligin-1 links neuronal activity to sleep-wake regulation. PNAS USA 2013, 110(24), 9974-9979.

Westfall S, Aguilar-Valles A, Mongrain V, Luheshi GN, Cermakian N. Time-dependant effects of localized inflammation on peripheral clock gene expression in rats. PLoS ONE 2013, 8(3), e59808.

Curie T, Mongrain V, Dorsaz S, Mang G, Emmenegger Y, Franken P. Homeostatic and circadian contributions to EEG and molecular state variables of sleep regulation. Sleep 2013, 36(3), 311-323.

Hasan S, Dauvilliers Y, Mongrain V, Franken P, Tafti M. Age-related changes in sleep in inbred mice are genotype dependent. Neurobiol Aging 2012, 33(1), 195.e13-26.

Mongrain V, La Spada F, Curie T, Franken P. Sleep loss reduces the DNA-binding activity of BMAL1, CLOCK and NPAS2 to specific clock genes in the mouse cerebral cortex. PLoS ONE 2011, 6(10), e26622.