La maladie d’Alzheimer perturbe le sommeil profond et l’activité cérébrale dans la bande gamma plusieurs mois avant tout déclin cognitif mesurable, selon une nouvelle prépublication de chercheurs du VA Boston Healthcare System et de la Harvard Medical School. L’étude identifie deux marqueurs électrophysiologiques qui pourraient un jour servir de cibles d’intervention précoce : la puissance des ondes lentes pendant le sommeil NREM et les réponses auditives à 40 Hz liées aux interneurones à parvalbumine (PV).
L’architecture du sommeil qui cède en premier
L’équipe a enregistré des données longitudinales d’EEG et de photométrie par fibre chez des souris APP/PS1, un modèle qui accumule les plaques amyloïdes-bêta, et les a comparées à des congénères non-MA. Dès l’âge de 3 mois, avant l’apparition d’une pathologie amyloïde significative, les souris MA présentaient déjà une puissance réduite des ondes lentes (0,5 à 4 Hz) dans l’hippocampe et le cortex préfrontal médian. Le déficit se concentrait dans la bande delta (1,5 à 4 Hz), la marque du sommeil NREM profond réparateur.
La puissance bêta (15 à 30 Hz), une bande de fréquences liée à l’hyperéveil et à l’insomnie chez l’humain, était significativement élevée dans tous les états veille-sommeil chez les souris MA. Les animaux n’ont pas compensé la perte de sommeil profond en passant plus de temps endormis ; au contraire, le sommeil NREM pendant la phase sombre (active) était légèrement mais significativement plus faible dans le groupe MA.
Réponses gamma et dysfonctionnement des interneurones PV
Au-delà de l’architecture du sommeil, l’étude a examiné l’intégrité fonctionnelle des interneurones positifs à la parvalbumine, une classe de cellules à décharge rapide qui génèrent des oscillations dans la bande gamma (30 à 80 Hz). L’activité gamma est connue pour être perturbée précocement dans la maladie d’Alzheimer et corrèle avec la charge amyloïde et le déclin cognitif.
En utilisant une stimulation auditive à l’état stable de 40 Hz, les chercheurs ont constaté que les réponses évoquées étaient altérées chez les souris MA dès l’âge de 3 mois. Les enregistrements par photométrie par fibre de l’activité calcique dans les neurones PV de l’hippocampe ont confirmé que la réponse cellulaire à la stimulation à 40 Hz était atténuée au même stade précoce.
Performance cognitive encore normale
Malgré ces déficits électrophysiologiques clairs, les souris MA n’ont pas obtenu de résultats différents des témoins au test du labyrinthe en Y à l’âge de 3 ou 6 mois, ce qui indique que les anomalies du sommeil et du gamma précèdent une altération cognitive mesurable.
Pourquoi c’est important
La découverte que la perte de sommeil profond et le dysfonctionnement des interneurones PV apparaissent avant la pathologie amyloïde et le déclin cognitif ouvre une fenêtre thérapeutique potentielle. La surveillance de la puissance des ondes lentes et des réponses évoquées à 40 Hz pourrait permettre une stratification du risque et une intervention précoce dans la phase préclinique de la maladie d’Alzheimer, avant l’apparition des symptômes. Les auteurs suggèrent que ces mesures pourraient être « susceptibles d’une intervention précoce ».
Limites
Il s’agit d’une prépublication déposée sur bioRxiv et n’ayant pas encore été évaluée par des pairs. Les résultats proviennent d’un modèle de souris transgénique (APP/PS1) et pourraient ne pas se traduire entièrement à la maladie d’Alzheimer sporadique tardive chez l’humain. L’étude n’a pas testé si la correction des déficits du sommeil ou du gamma modifie la progression de la maladie.
Conclusion
La perte du sommeil NREM profond et l’altération de l’activité gamma liée aux PV comptent parmi les changements détectables les plus précoces dans un modèle murin de la maladie d’Alzheimer, apparaissant bien avant les plaques amyloïdes ou les symptômes cognitifs. Ces marqueurs pourraient guider de futures stratégies d’intervention précoce.
Source
Katsuki F, McNally JM, Gerashchenko D, Uygun DS, Tyler A, McCoy JG, McKenna JT, Brown RE. Early Loss of Deep Restorative Sleep and Auditory Stimulus Evoked 40-Hz activity of Hippocampal Parvalbumin Neurons in the APP/PS1 Mouse Model of Alzheimer’s Disease. bioRxiv [Preprint]. 2026 Jul 1:2026.05.26.725476. DOI: 10.64898/2026.05.26.725476. PMID: 42427748.
Traduit par Lydie