De nombreuses structures cérébrales sont organisées en couches, comme le cortex ou l’hippocampe, répondant à des besoins fonctionnels et évolutifs. Toutefois, une telle organisation n’a encore jamais été décrite dans des structures plus profondes comme le noyau ventrolatéral préoptique (VLPO), une région clé de la régulation du sommeil. Traditionnellement, le VLPO est considéré comme étant constitué d’un noyau homogène, prolongé par un VLPO étendu. Nous avons donc testé l’hypothèse que ce noyau pourrait être lui aussi organisé en couches.

Nous avons étudié l’expression de marqueurs moléculaires neuronaux (Galanine, NeuN, VGAT, Géphyrine), astrocytaires (Sox9, Kir4.1, Cx30), et d’activation fonctionnelle (cFos). Nous avons (i) réalisé des marquages immunologiques sur des coupes de VLPO de souris transgéniques Gal-GFP (P30), qui expriment la GFP dans les neurones galaninergiques (Gal), promoteurs du sommeil, sacrifiées au Zeitgeber Time (ZT) 4. Puis, nous avons (ii) imagé ces marqueurs en microscopie confocale et (iii) quantifié les intensités de fluorescence et les densités cellulaires.

Nous avons observé que l’intensité de tous ces marqueurs diminue progressivement à partir de la pie-mère, avec un point d’inflexion situé à ∼100 μm, délimitant deux couches : une couche superficielle (couche I), et une profonde (couche II, Figure 1 ). Nous avons aussi mis en évidence que la densité des neurones galaninergiques est trois fois plus élevée dans la couche I que dans la couche II, tandis que celle des astrocytes y est 1,3 fois plus élevée. Par conséquent, le ratio astrocytes/neurones galaninergiques est 2,7 plus important en couche II.

L’ensemble de nos résultats démontre pour la première fois que le VLPO est organisé en deux couches. La couche I, proche de la pie-mère, se caractérise par une plus forte densité de neurones promoteurs du sommeil, alors que la couche II présente un ratio plus élevé du nombre d’astrocytes/neurones Gal. Les astrocytes jouant un rôle central dans la pression de sommeil, nos résultats suggèrent que des différences d’interactions neurogliales entre ces deux couches pourraient sous-tendre des spécialisations fonctionnelles dans la régulation du sommeil.