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L’insomnie du poisson zèbre peut-elle expliquer notre sommeil ?

ActualitéClassé sous :zoologie , médecine , Sommeil

Quand on les empêche de dormir la nuit, les poissons zèbres ne récupèrent pas pendant le jour, comme le feraient la plupart des mammifères. Cette étrange observation s'explique peut-être par une différence dans l'action d'un récepteur du système nerveux, également impliqué dans la narcolepsie. Mais au fait, pourquoi dort-on ?

« Le sommeil reste une des grandes énigmes de l'évolution » explique en substance Emmanuel Mignot, chercheur à la Stanford University (Palo Alto, Californie). Ce médecin (qui fut parisien) s'y intéresse depuis des années et l'a surtout étudié non pas sur les poissons mais sur les mammifères. En 1999, lui et son équipe découvraient un gène responsable de la narcolepsie chez le chien. Cette maladie grave, et invalidante, concerne aussi l'être humain et touche environ une personne sur 2.000. Les personnes atteintes s'endorment brutalement, à tout moment dans la journée, et, à l'inverse, subissent des insomnies pendant la nuit. Le coupable serait une mutation affectant, dans les neurones, un récepteur à une protéine connue, l'hypocrétine, ou orexine. Mais le phénomène reste incompris.

Pour aller plus loin, Emmanuel Mignot a délaissé les chiens et s'est rapproché du poisson zèbre. « Cela permet d'étudier comment les animaux ont dormi tout au long de l'évolution. Nous pourrons alors comprendre pourquoi nous dormons... » explique-t-il. Entre d'autres termes, il faut commencer par le Comment ? avant d'attaquer le Pourquoi ? Car, si tous les animaux dorment, ils ne le font pas tous de la même manière. Du cétacé qui ne sommeille que d'un hémisphère pour venir respirer en surface à la mouche qui se repose dès que possible, chaque lignée a trouvé ses astuces. Les mammifères utilisent beaucoup la mélatonine, l'hormone dite du sommeil, produite pendant la nuit et dont la production est inhibée par la lumière. Mélatonine et hypocrétine interviendraient toutes deux dans deux mécanismes différents.

Le poisson zèbre est rarement insomniaque et ne s’autorise jamais de sieste… © C. Thisse

Les mammifères ont-il inventé la sieste ?

Qu'en est-il des poissons ? Emmanuel Mignot a fait une première expérience sur le poisson zèbre : les empêcher de dormir. La nuit, dès que les animaux commençaient à s'assoupir, un - léger - choc électrique les réveillait. Au fait, comment sait-on qu'un poisson s'endort ? Parce qu'il s'immobilise quelque temps au fond de l'aquarium... Après avoir ainsi passé une nuit blanche, les poissons zèbres retrouvent la lumière du jour avec entrain et oublient complètement leur sommeil perdu. Dans les mêmes conditions, un mammifère (un chien ou un homme par exemple), se rattrapera par une sieste dans la journée. En revanche, si les poissons zèbres rendus noctambules sont maintenus dans l'obscurité et que les chercheurs, cette fois, les laissent tranquilles, ils ne manqueront pas de rejoindre les bras de Morphée pour récupérer.

Comment expliquer cette différence de stratégie ? Emmanuel Mignot s'est intéressé à l'hypocrétine, que les poissons utilisent aussi. Mais alors que chez les mammifères, la mutation du récepteur de cette protéine provoque la narcolepsie, chez le poisson, c'est l'inverse. Lorsqu'une mutation empêche ce récepteur de fonctionner, les poissons zèbres deviennent insomniaques... Ses résultats viennent d'être publiés dans la revue PLoS Biology.

D'après Mignot, pour dormir la nuit, les poissons n'auraient besoin que du système à hypocrétine alors que les mammifères utiliseraient davantage le mécanisme reposant sur la mélatonine et son contrôle par la lumière. Au passage, ces résultats contredisent des travaux antérieurs sur les mêmes poissons zèbres, qui indiquaient que l'hypocrétine intervenait autant la nuit que le jour, mais ces observations avaient eu lieu chez les larves.

Emmanuel Mignot en conclut que les mécanismes du sommeil ont subi une longue évolution et des adaptations diverses. « Je suis persuadé que le système basé sur la mélatonine et son contrôle par la lumière a dû, à un certain moment, parvenir à une limite. A un certain moment de l'évolution, les animaux ont dû développer d'autres méthodes pour conserver leur état de veille. » Les poissons seraient strictement inféodés à la lumière. Le jour, je bouge, la nuit, je reste tranquille. Les mammifères, eux, auraient appris à faire la sieste durant la journée. Certains, d'ailleurs, sont devenus complètement nocturnes. Les deux mécanismes, celui de l'hypocrétine et celui de la mélatonine, agiraient donc de manière complémentaire et différemment selon les lignées...

On est donc encore loin de comprendre pourquoi nous dormons et même comment nous dormons. Mais le petit poisson zèbre a peut-être permis de poser une pièce supplémentaire du puzzle...

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