Notre sommeil est marqué par des cycles d’activité cérébrale distincts. Le plus connu d’entre eux est probablement le mouvement oculaire rapide, ou sommeil paradoxal, qui se caractérise par une perte de contrôle musculaire entraînant des contractions musculaires et une paralysie, ainsi que ses mouvements oculaires éponymes. Le sommeil paradoxal est répandu chez les vertébrés, apparaissant chez de nombreux mammifères et oiseaux ; des périodes similaires ont également été observées chez les lézards.
Comprendre ce qui pourrait se passer au-delà des vertébrés peut cependant devenir un peu difficile, car identifier ce qui constitue le sommeil n’est pas toujours clair et de nombreux animaux n’ont pas les yeux qui bougent de la même manière que ceux des vertébrés. (Les mouches, par exemple, doivent bouger toute leur tête pour réorienter leurs yeux.) Mais une équipe internationale de chercheurs a identifié un groupe d’araignées sauteuses qui peuvent réorienter les parties internes de leurs yeux pendant ce qui semble être le sommeil.
Et selon cette équipe, les araignées connaissent toutes les caractéristiques du sommeil paradoxal, avec des périodes de mouvements oculaires rapides associés à des contractions musculaires.
Sieste d’araignée
Les araignées, et en particulier les araignées sauteuses, peuvent avoir plus d’activités mentales que ce que l’on pourrait supposer en raison de leur petite taille et de leur minuscule système nerveux. Mais la clé de cette nouvelle étude a été la découverte que, apparemment, ils ont parfois juste besoin d’une sieste. Il y a un an, certains des mêmes membres de l’équipe étaient auteurs d’une publication faisant état d’un comportement de type sommeil chez ces araignées. La nuit, ils trouvaient de la végétation en surplomb, y attachaient un seul fil pour pouvoir s’y suspendre, puis y restaient jusqu’au retour de la lumière le matin. Selon toutes les apparences, ils dorment.
Et cela donne aux chercheurs une chance d’éviter l’un des plus grands défis des études sur le sommeil inter-espèces. Les yeux des araignées sauteuses contiennent des structures appelées tubes rétiniens, qui peuvent être déplacées pour diriger la vision de l’araignée vers des endroits spécifiques. Ces tubes ne sont pas visibles chez les araignées adultes en raison du pigment présent dans la cuticule de l’araignée. Mais les araignées nouvellement écloses mettent un certain temps à développer ce pigment, ayant des corps translucides qui permettent de suivre les mouvements des tubes rétiniens.
Et donc les chercheurs ont décidé que c’était l’occasion idéale de voir si les araignées pouvaient avoir une phase de type REM à leurs repos nocturnes. « L’indicateur le plus saillant du sommeil paradoxal est le mouvement des yeux pendant cette phase », écrivent-ils. « Les yeux mobiles, cependant, n’ont évolué que dans un nombre limité de lignées – une adaptation notamment absente chez les insectes et la plupart des arthropodes terrestres – limitant les comparaisons entre espèces. » Pour ces araignées sauteuses, cette restriction ne s’applique pas.
Alors, ils ont éteint les lumières du laboratoire, laissé les araignées entrer dans leur état de sommeil, puis ont suivi tout mouvement à l’aide d’une caméra infrarouge.
Les mouvements oculaires rapides sont-ils REM ?
Tout comme vous pourriez le voir chez un mammifère, les araignées ont connu des périodes périodiques de mouvements oculaires rapides, bien qu’impliquant le mouvement des tubes rétiniens. Bien que ces événements variaient un peu d’une instance à l’autre et d’un individu à l’autre, ils duraient généralement des durées similaires et se répétaient avec une période similaire.
Peut-être plus important encore, les mouvements du tube rétinien étaient fréquemment associés à des contractions ou à des enroulements des pattes des araignées. Environ 40 % seulement des périodes de mouvement des yeux étaient associées à des contractions des jambes, mais chaque contraction des jambes survenue pendant la période de sommeil était associée à des mouvements des yeux.
Il n’est pas clair que ce comportement représente le REM car il remplit la même fonction que le sommeil REM chez l’homme (ce que nous travaillons toujours à comprendre). Mais physiquement, les caractéristiques semblent être là, ce qui a des implications importantes. « Le fait que ces comportements caractéristiques de type sommeil paradoxal existent dans une lignée très visuelle et longuement divergente remet en question notre compréhension de cet état de sommeil », notent les chercheurs. Cela est particulièrement vrai étant donné que d’autres chercheurs ont publié des découvertes sur le comportement de type REM chez des animaux éloignés comme la seiche.
Mais les araignées en cause ici offrent une possibilité distincte de tester la profondeur des parallèles. Les gens ont proposé que les mouvements oculaires du REM soient le produit de la relecture de souvenirs visuels pendant le sommeil. Dans un environnement de laboratoire, il est possible d’exposer ces araignées à des stimuli visuels qui les obligent à effectuer des mouvements oculaires spécifiques. Après quoi, vous pouvez éteindre les lumières et voir si le même schéma se répète pendant le sommeil.
PNAS2022. DOI : 10.1073/pnas.2204754119 (À propos des DOI).