Bien que la mélatonine soit nécessaire à la régulation circadienne du sommeil, les mécanismes qui sous-tendent cet effet de la mélatonine ne sont pas encore clairs. Dans la présente étude, nous avons montré que la mélatonine supprimait l’activité des neurones GABAergiques dans l’hypothalamus latéral, qui jouerait un rôle crucial dans le maintien de l’état de veille.
L’effet inhibiteur de la mélatonine était médié par l’activation des récepteurs de la mélatonine 1 et dépendait de l’inhibition des canaux ioniques activés par l’hyperpolarisation et activés par les nucléotides cycliques (HCN). Au niveau comportemental, la perfusion de mélatonine dans l’hypothalamus latéral a significativement diminué les activités locomotrices et exploratoires et augmenté le temps d’immobilité en milieu ouvert. De plus, en utilisant des enregistrements d’électroencéphalogramme (EEG) et d’électromyogramme (EMG), nous avons constaté que la perfusion de mélatonine dans l’hypothalamus latéral diminuait le temps passé en état d’éveil et augmentait la durée du sommeil. Dans l’ensemble, ces résultats suggèrent que la mélatonine inhibe les neurones GABAergiques dans l’hypothalamus latéral par le biais d’une inhibition des canaux HCN dépendante du récepteur de la mélatonine 1, ce qui est cohérent avec une diminution de l’état d’éveil. Ces résultats fournissent un nouveau mécanisme sous-jacent à l’effet hypnotique de la mélatonine.