Activation des neurones à orexine de l’AL et des neurones dopaminergiques du VTA impliquée dans les troubles veille–sommeil et les comportements de type délirant induits par l’anesthésie/la chirurgie chez la souris

Pourquoi la chirurgie peut perturber le sommeil et les capacités cognitives

Beaucoup de personnes, en particulier les personnes âgées, constatent qu’après une opération elles dorment mal et se sentent anormalement confuses ou désorientées. Les médecins qualifient cette combinaison de troubles du sommeil et de confusion transitoire de « délire postopératoire », qui peut ralentir la convalescence et augmenter le risque de complications à long terme. Cette étude chez la souris pose une question simple mais importante : que se passe-t-il dans le cerveau après une anesthésie et une chirurgie pour relier la perturbation du sommeil et les comportements de type délirant — et un médicament du sommeil existant pourrait-il aider ?

Comment le cerveau nous maintient éveillés — ou nous laisse dormir

Le sommeil et l’éveil sont contrôlés par un réseau de régions cérébrales qui fonctionnent un peu comme un commutateur. Une région clé, l’hypothalamus latéral, sécrète un messager chimique appelé orexine qui favorise fortement l’éveil et la vigilance. Une autre région, l’aire tegmentale ventrale, est riche en cellules productrices de dopamine qui soutiennent la motivation, la récompense et l’éveil. Dans des conditions saines, ces systèmes équilibrent les états cérébraux pour permettre une alternance fluide entre sommeil réparateur et éveil rafraîchissant. Quand cet équilibre est rompu, les personnes peuvent se sentir excitées mais embrouillées, anxieuses et déficientes sur le plan cognitif.

Ce que l’anesthésie et la chirurgie ont provoqué chez la souris

Les chercheurs ont réalisé une chirurgie abdominale standard sous sévoflurane sur des souris d’âge moyen, puis ont évalué le comportement et l’activité cérébrale. Par rapport aux souris témoins, les souris opérées ont mis plus de temps à trouver de la nourriture enfouie, ont évité le centre d’un arène ouverte et ont été moins performantes dans un labyrinthe en Y — autant d’indices d’anxiété et de confusion de type délirant. Des enregistrements cérébraux sur 24 heures ont montré que ces souris passaient plus de temps en éveil et moins de temps en sommeil profond non-REM et en sommeil REM pendant la journée, période où les souris dorment habituellement. Leur sommeil est devenu fragmenté, avec de nombreux épisodes brefs et des ondes lentes atténuées qui, normalement, aident à restaurer le cerveau et à soutenir la mémoire.

Surtension des signaux d’éveil et de la dopamine après la chirurgie

Pour identifier les circuits impliqués, l’équipe a examiné des marqueurs d’activité neuronale récente dans des régions qui favorisent le sommeil et l’éveil. Après l’anesthésie et la chirurgie, les zones favorisant le sommeil dans la région préoptique étaient plus calmes, tandis que des zones promoteurs d’éveil dans l’hypothalamus latéral et une région voisine liée à l’anxiété devenaient plus actives. Les neurones producteurs d’orexine dans l’hypothalamus latéral ont présenté une activité accrue et libéré davantage d’orexine A. Simultanément, les neurones dopaminergiques de l’aire tegmentale ventrale étaient plus actifs, affichaient des niveaux plus élevés de l’enzyme nécessaire à la synthèse de la dopamine, et le mésencéphale contenait globalement plus de dopamine. Ensemble, ces résultats suggèrent que la chirurgie bascule le cerveau dans un état de sur‑excitation riche en dopamine qui maintient les animaux éveillés tout en les rendant cognitivement déficients.

Tester un médicament du sommeil comme solution possible

Les scientifiques se sont ensuite demandé si réduire la signalisation de l’orexine pouvait calmer ce circuit hyperactif. Ils ont administré à certaines souris du suvorexant, un médicament approuvé contre l’insomnie qui bloque les deux principaux récepteurs de l’orexine, pendant deux semaines avant la chirurgie. Chez les souris soumises ensuite à l’anesthésie et à la chirurgie, le suvorexant a réduit l’activation des neurones dopaminergiques dans l’aire tegmentale ventrale, abaissé les niveaux de protéines liées à la dopamine et rapproché les concentrations de dopamine des valeurs normales. Sur le plan comportemental, ces souris ont trouvé la nourriture plus rapidement, ont passé plus de temps à explorer le centre de l’arène ouverte et ont mieux performé dans le labyrinthe en Y que les souris opérées non traitées. Leur sommeil diurne s’est également amélioré, avec plus de sommeil non-REM et moins d’éveil, sans perturber nettement les animaux normaux qui avaient reçu le médicament sans chirurgie.

Ce que cela pourrait signifier pour les patients

En termes simples, ce travail étaye l’idée que la chirurgie et l’anesthésie peuvent basculer les systèmes d’éveil du cerveau en surrégime, alimenté par l’orexine et la dopamine. Cet état semble fragmenter le sommeil et favoriser une confusion de type délirant. En bloquant l’orexine, le suvorexant a atténué cette sur‑excitation et aidé à restaurer à la fois le sommeil et le comportement chez la souris. Bien que les résultats animaux ne se transposent pas directement aux humains, l’étude met en lumière la voie orexine–dopamine comme une cible prometteuse pour prévenir ou traiter les troubles du sommeil postopératoires et le délire, en utilisant des médicaments déjà employés en clinique pour l’insomnie.

Citation: Han, S., He, K., Cao, L. et al. Activation of LH orexin neurons and VTA dopamine neurons is involved in anesthesia/surgery-induced sleep–wake disorders and delirium-like behaviors in mice. Sci Rep 16, 6035 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-36688-8

Mots-clés: délire postopératoire, troubles du sommeil, orexine, dopamine, suvorexant