De jeunes araignées sauteuses se balancent à un fil toute la nuit, dans une boîte, dans un laboratoire. De temps en temps, leurs jambes se courbent et leurs filières se contractent, et la rétine de leurs yeux, visible à travers leurs exosquelettes translucides, se déplace d’avant en arrière.
« Ce que font ces araignées semble ressembler de très près au sommeil paradoxal », explique Daniela Rössler, écologiste comportementale à l’Université de Constance en Allemagne. Pendant le REM (qui signifie mouvement oculaire rapide), les yeux d’un animal endormi se déplacent de manière imprévisible, entre autres caractéristiques.
Chez les humains, le REM est le moment où se produisent la plupart des rêves, en particulier les rêves les plus vifs. Ce qui nous amène à une question intrigante. Si les araignées ont un sommeil paradoxal, les rêves pourraient-ils également se dérouler dans leur cerveau de la taille d’une graine de pavot ?
Rössler et ses collègues ont rendu compte des araignées à rétine pivotante en 2022. En entraînant des caméras sur 34 araignées, ils ont découvert que les créatures avaient de brefs sorts de type REM toutes les 17 minutes environ. Le comportement du regard était spécifique à ces combats : cela ne se produisait pas à des moments de la nuit où les araignées sauteuses remuaient, s’étiraient, réajustaient leurs lignes de soie ou se nettoyaient avec une brosse sur la patte.
Bien que les araignées soient immobiles à l’approche de ces combats de type REM, l’équipe n’a pas encore prouvé qu’elles dormaient. Mais s’il s’avère que c’est le cas – et si ce qui ressemble au REM est réellement REM – le rêve est une possibilité réelle, dit Rössler. Il lui est facile d’imaginer que les araignées sauteuses, en tant qu’animaux très visuels, pourraient bénéficier des rêves pour traiter les informations qu’elles ont recueillies au cours de la journée.
Rössler n’est pas le seul chercheur à réfléchir à de telles questions chez des animaux très éloignés de nous. Aujourd’hui, les chercheurs découvrent des signes de sommeil paradoxal chez un plus grand nombre d’animaux que jamais : chez les araignées, les lézards, les seiches et le poisson zèbre. Ce chiffre croissant amène certains chercheurs à se demander si le rêve, un état autrefois considéré comme réservé aux êtres humains, est beaucoup plus répandu qu’on ne le pensait autrefois.
Le sommeil paradoxal se caractérise généralement par une suite de caractéristiques en plus des mouvements oculaires rapides : la paralysie temporaire des muscles squelettiques, des contractions corporelles périodiques et une augmentation de l’activité cérébrale, de la respiration et de la fréquence cardiaque. Observé chez les nourrissons endormis en 1953, le REM a rapidement été identifié chez d’autres mammifères tels que les chats, les souris, les chevaux, les moutons, les opossums et les tatous.
Les événements cérébraux pendant le REM ont été bien caractérisés, du moins chez les humains. Pendant les périodes non paradoxales, également appelées sommeil tranquille, l’activité cérébrale est synchronisée. Les neurones se déclenchent simultanément puis se taisent, en particulier dans le cortex cérébral, provoquant des vagues d’activité appelées ondes lentes. Pendant le REM, en revanche, le cerveau affiche des sursauts d’activité électrique qui rappellent le réveil.
Même chez les mammifères, le sommeil paradoxal n’est pas tous pareil. Les mammifères marsupiaux appelés échidnés présentent à la fois des caractéristiques de sommeil paradoxal et non paradoxal. Les rapports sur les baleines et les dauphins suggèrent qu’ils pourraient ne pas ressentir de REM du tout. Les oiseaux ont un sommeil paradoxal, qui s’accompagne de contractions du bec et des ailes et d’une perte de tonus dans les muscles qui soutiennent leur tête.
Pourtant, les chercheurs commencent à trouver des états de sommeil similaires dans de nombreuses branches de l’arbre de la vie animale.
En 2012, par exemple, des chercheurs ont signalé un état de sommeil chez la seiche, ainsi qu’un curieux comportement de type REM pendant cet état de sommeil putatif : périodiquement, les animaux bougeaient rapidement leurs yeux, remuaient leurs bras et modifiaient la coloration. de leur corps. Au cours d’une bourse au Laboratoire de biologie marine de Woods Hole, dans le Massachusetts, la biologiste comportementale Teresa Iglesias a étudié le phénomène plus en profondeur, collectant des téraoctets de vidéo d’une demi-douzaine de seiches.
Tous les six ont montré des épisodes d’activité de type REM qui se répétaient environ toutes les 30 minutes : des mouvements de bras et des yeux au cours desquels leur peau faisait un spectacle, sautant à travers une variété de couleurs et de motifs. Les créatures ont émis des signaux de camouflage et des signaux accrocheurs, qui sont tous deux affichés lors des comportements de veille. Étant donné que le cerveau du céphalopode contrôle directement cette structure cutanée, « cela suggère en quelque sorte que l’activité cérébrale devient un peu sauvage », explique Iglesias, maintenant à l’Institut des sciences et technologies d’Okinawa au Japon.
Les chercheurs ont depuis observé un état similaire chez les poulpes. Si les poulpes et les seiches rêvent, « cela détruit en quelque sorte ce que nous pensons de l’humanité si spéciale », dit Iglesias.
Les chercheurs ont également observé un stade de type REM chez les dragons barbus en enregistrant les signaux des électrodes situées dans leur cerveau. Et ils ont signalé au moins deux états de sommeil chez le poisson zèbre sur la base des signatures cérébrales des poissons. Dans l’un des États, l’activité neuronale s’est synchronisée comme dans un stade non REM des mammifères. Dans un autre état, le poisson a montré une activité neuronale rappelant un état de veille, comme cela se produit dans le REM. (Le poisson n’a pas montré de mouvements oculaires rapides.)
En observant plusieurs stades de sommeil chez un parent aussi éloigné de nous sur le plan évolutif, les auteurs ont suggéré que différents types de sommeil sont apparus il y a des centaines de millions d’années. On sait maintenant que les mouches peuvent également osciller entre deux ou plusieurs états de sommeil. Les vers ronds semblent n’avoir qu’un seul état de sommeil.