Vous ne pouvez pas dormir ? Les mouches non plus

Demandez à dix étudiants combien ils dorment et vous obtiendrez dix réponses différentes. Bien qu’il soit généralement admis qu’une nuit de huit heures est un bon objectif, les scientifiques ne savent pas exactement combien de sommeil est nécessaire à la survie. Le sommeil est mal compris, surtout si l’on considère que le sommeil occupe près d’un tiers de notre vie. Mais puisque tous les animaux semblent dormir, les scientifiques en concluent souvent qu’il doit avoir une fonction biologique nécessaire. Pourtant, une équipe de recherche de l’Imperial College de Londres a montré que la mouche à fruits commune est capable de survivre en dormant à peine pendant toute sa vie naturelle.

Dans des études antérieures, des animaux – dont des rats, des cafards, des pigeons, des chiens et des mouches à fruits – ont été maintenus de force éveillés pendant des semaines, et tous semblaient avoir une mort précoce. Cependant, un examen plus approfondi de ces expériences révèle que les méthodes utilisées pour maintenir les animaux éveillés étaient souvent stressantes et violentes, allant du piégeage des cafards dans une roue de hamster sans fin à la marche des chiens vers leur mort. Ainsi, ces études n’ont pas pu prouver de manière concluante que le manque de sommeil était la cause de la mort plutôt que le stress lié aux actions utilisées pour maintenir les animaux éveillés.

Des chercheurs ont récemment associé la technologie moderne et la puissance des statistiques pour concevoir une meilleure expérience sur les mouches à fruits. Pour cette expérience, des mouches à fruits individuelles ont été piégées dans un tube étroit tandis qu’une caméra vidéo à haute résolution traitait leurs mouvements avec un algorithme d’apprentissage automatique. Les chercheurs ont pu déterminer si la mouche était endormie, éveillée ou si elle effectuait ce que les chercheurs ont appelé des « micromouvements », comme frotter ses mains l’une contre l’autre. Au lieu de demander à des étudiants diplômés de surveiller manuellement les mouches, le système détectait automatiquement si une mouche s’était assoupie, permettant ainsi d’étudier des milliers de mouches sans surveillance humaine. « Si nous avions fait cette expérience sur un plus petit nombre de mouches, nous aurions vu des résultats tout à fait différents », a déclaréGiorgio Gilestro, le chercheur principal, expliquant pourquoi des mouches insomniaques n’avaient jamais été trouvées auparavant.

Au départ, ces chercheurs n’ont suivi que le temps que chaque mouche à fruits passait à dormir – en moyenne dix heures par nuit pour les mouches à fruits mâles et cinq pour les femelles. Ce dimorphisme sexuel s’explique principalement par le fait que les mouches à fruits femelles doivent manger plus fréquemment, car elles ont besoin de plus de protéines pour créer des œufs. Il est intéressant de noter que trois des 1 366 mouches observées ont dormi moins de vingt minutes sur une période de vingt-quatre heures. Ces mouches insomniaques ne représentent qu’une petite partie des mouches étudiées, mais elles montrent que le sommeil pourrait ne pas être aussi nécessaire qu’on le pensait auparavant.

Après quoi, les mouches à fruits ont été placées dans un tube spécial auquel était fixé un petit rotor. Chaque fois que la caméra vidéo qui suivait les mouches remarquait une absence de mouvement pendant plus de vingt secondes, le tube contenant les mouches tournait rapidement pendant une seconde. Ce processus réveillait la mouche à fruits tout en « essayant d’éliminer l’élément de stress », a déclaré Gilestro. Par conséquent, les160 mouches à fruits soumises à ce traitement pendant toute leur vie ont survécu tout aussi longtemps que leurs partenaires non privées de sommeil.

Pourquoi, alors, développerions-nous, au cours de l’évolution, des voies neuronales qui mènent au sommeil, un état qui nous laisse immobiles et insensibles pendant des heures, à moins que cela ne soit absolument nécessaire ? Une explication possible est qu’il existe plusieurs niveaux de sommeil, et que les mouches à fruits atteignaient toujours le strict minimum pour survivre. Fondamentalement, une certaine quantité de sommeil est nécessaire pour préserver les processus biologiques de base, comme l’élimination des toxines du cerveau. Un deuxième niveau de sommeil permet d’optimiser les capacités cognitives et d’accélérer les temps de réaction. Un troisième niveau de sommeil est principalement destiné au confort, mais aussi à la protection des animaux contre les prédateurs. La plupart des animaux ont un antre ou une maison où ils retournent, loin ou à l’abri du danger. Avoir des horaires de sommeil réguliers permet à l’animal de rester dans un environnement sûr, plutôt que d’être attrapé par un prédateur errant.

Les mouches naturellement insomniaques et la capacité des mouches à survivre sans aucun sommeil sont des résultats fascinants qui ne manqueront pas d’être testés dans un avenir proche. Malheureusement, ces nouvelles recherches ne signifient pas que les étudiants peuvent faire des nuits blanches sans conséquences. De nombreuses études sur les humains montrent que la diminution du temps de réaction et des fonctions cognitives est liée à la perte de sommeil. Cependant, la découverte de mouches insomniaques dans la nature pourrait nous amener à mieux comprendre pourquoi nous, les humains – et en fait tous les animaux – devons dormir en premier lieu.