Le trouble dépressif majeur s'accompagne fréquemment de perturbations du sommeil, qui touchent plus de 80 % des patients et se manifestent principalement par des insomnies. Ces troubles altèrent la qualité de vie, prédisent le risque suicidaire et persistent souvent après traitement, ce qui les associe à la survenue de nouveaux épisodes. Or la plupart des antidépresseurs suppriment le sommeil paradoxal, certains pouvant même dégrader la qualité du repos. Une fraction notable de patients — estimée jusqu'à 30 % — ne répond pas aux traitements conventionnels, ce qui justifie le développement de thérapies expérimentales telles que la stimulation cérébrale profonde. Le faisceau médian du télencéphale (medial forebrain bundle, MFB) constitue l'une des cibles émergentes pour la dépression résistante, mais ses effets sur le sommeil restaient mal connus.
Pour explorer cette question, les auteurs ont utilisé la lignée de rats Flinders Sensitive Line, un modèle validé de dépression. Les animaux ont été équipés d'électrodes de stimulation bilatérales dans le MFB, d'électrodes de surface destinées à l'enregistrement de l'électrocorticogramme et de l'électromyogramme pour la classification du sommeil, ainsi que d'électrodes implantées dans le cortex prélimbique, le noyau accumbens et l'hippocampe dorsal. Le sommeil et l'activité oscillatoire ont été enregistrés avant et après vingt-quatre heures de stimulation, tandis que les effets antidépresseurs comportementaux étaient évalués par le test de nage forcée.
Les enregistrements ont révélé, durant le sommeil lent, des anomalies jusqu'alors non décrites chez ces rats : diminution de l'amplitude circadienne de son rythme, réduction de l'activité à ondes lentes et élévation des oscillations dans la bande gamma. Les déficits de sommeil paradoxal déjà établis dans ce modèle ont par ailleurs été confirmés. La stimulation du MFB a produit un effet antidépresseur sur le comportement sans modifier significativement l'architecture du sommeil ; en revanche, elle a supprimé l'excès d'activité gamma observé pendant le sommeil lent, tant dans l'électrocorticogramme que dans les signaux du cortex prélimbique. Une normalisation de l'activité delta aux stades précoces du sommeil a également été suggérée comme effet possible à plus long terme.
Selon les auteurs, ces résultats soulignent l'importance du sommeil lent comme état de dysfonctionnement dans les troubles affectifs, aux côtés de la désinhibition du sommeil paradoxal. La génération des oscillations gamma reposant largement sur l'activité des interneurones GABAergiques, leur élévation pourrait refléter une physiopathologie empêchant la production d'oscillations lentes adéquates et perturbant les processus de plasticité synaptique. Le fait que la stimulation agisse sur le comportement et la physiologie du sommeil sans toucher à son architecture suggère une modulation indépendante de circuits partageant de nombreux substrats biologiques. La modulation de l'activité gamma pourrait ainsi constituer une composante du mécanisme antidépresseur, hypothèse qui devra être validée chez les patients.