Les dragons ne réchauffent pas leur cerveau pendant le sommeil, contrairement aux pigeons et aux mammifères

Résultats scientifiques Neuroscience, cognition

Chez de nombreux mammifères, le cerveau se refroidit pendant le sommeil lent et se réchauffe pendant le sommeil paradoxal. Dans cet article publié dans la revue iScience, les scientifiques ont démontré que les pigeons présentaient des changements similaires de température cérébrale pendant leur sommeil, alors que la température du cerveau ne variait pas chez les lézards dragons barbus endormis. Ce réchauffement cérébral, et par conséquent les probables fonctions associées, ne semblent donc pas universelles à toutes les espèces.

Le sommeil chez les mammifères est composé de deux états, le sommeil lent et le sommeil paradoxal. Ce dernier état présente une activité cérébrale semblable à celle de l’éveil. Chez de nombreux mammifères, après s'être refroidi pendant le sommeil lent, le cerveau se réchauffe pendant le sommeil paradoxal. Il a été suggéré que cette augmentation pourrait préparer le cerveau au prochain éveil.

Dans le cadre d'une collaboration avec l’institut Max Planck d’ornithologie, les chercheurs ont pu étudier la température du cerveau chez des pigeons et des lézards dragons barbus. Ces espèces, appartenant à la même branche évolutive, partagent un ancêtre commun avec les mammifères et présentent deux états de sommeil similaires à certains égards à ceux des mammifères. Cependant à l’instar des mammifères, les oiseaux sont capables de maintenir un métabolisme élevé et une température corporelle constante ce qui n’est pas le cas des lézards. L’étude de ces animaux constitue donc une approche déterminante vers la compréhension de la fonction du sommeil paradoxal.

Chez les pigeons, les scientifiques ont pu constater un refroidissement cérébral pendant le sommeil lent et un réchauffement cérébral faible, mais constant, lié au sommeil paradoxal. Chez les dragons barbus, la température du cerveau ne change pas lorsque les animaux passent à un état de sommeil présentant une activité cérébrale semblable à celle d'un réveil. Ces résultats semblent donc en contradiction avec l'hypothèse selon laquelle il existerait une fonction universelle des états de sommeil qui serait de réchauffer le cerveau en vue de l'éveil. Cette absence de réchauffement cérébral pendant le sommeil pose ainsi la question de la réelle similarité du sommeil des lézards avec celle des mammifères, et notamment celle du sommeil paradoxal.

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© CNRS et Institut Max Planck d’ornithologie, illustrations par Daymond Kyllo

Figure : Schéma illustrant une diminution de la température cérébrale pendant le sommeil lent (SL) et une augmentation pendant le sommeil paradoxal (SP) chez le rat et le pigeon, alors que le lézard dragon barbu ne présente aucun changement pendant ses états de sommeil proposés comme homologues.

 

Pour en savoir plus

Comparative perspectives that challenge brain warming as the primary function of REM sleep
Ungurean G, Barrillot B, Martinez-Gonzalez D, Libourel PA, Rattenborg NC

iScience 17 oct 2020.    https://doi.org/10.1016/j.isci.2020.101696

Contact

Paul-Antoine Libourel
Chercheur CNRS au Centre de recherche en neurosciences de Lyon (CRNL)

Laboratoire

Centre de recherche en neurosciences de Lyon (CRNL) - (CNRS, Inserm, UCBL)
Centre Hospitalier Le Vinatier - Bâtiment 462 - Neurocampus
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