Rester éveillé trop longtemps et penser clairement peut être extrêmement difficile. C'est assez souvent
"Nous disposons désormais de preuves solides selon lesquelles les animaux doivent avoir acquis le besoin de dormir avant d'acquérir un cerveau."
Taichi K. Ito, professeur agrégé, Faculté des arts et des sciences, Université de Kyushu
Dans la recherche qui vous aidera à comprendreorigine évolutive du sommeil chez les animaux, une équipe internationale de chercheurs a montré que les minuscules hydres aquatiques montrent non seulement des signes de sommeil malgré l'absence de système nerveux central, mais répondent également aux molécules associées au sommeil chez les animaux plus avancés.
Alors que le comportement de sommeil était récenttrouvé dans des méduses, proches de l'hydre, une nouvelle étude menée par des scientifiques de l'Université de Kyushu au Japon et de l'Institut national des sciences et de la technologie d'Ulsan en Corée a révélé que certains produits chimiques qui provoquent la somnolence et le sommeil avaient des effets similaires sur les espèces d'Hydra vulgaris.
"Sur la base de nos découvertes etD’après des rapports antérieurs sur les méduses, on peut affirmer que l’évolution du sommeil est indépendante de l’évolution du cerveau. De nombreuses questions demeurent quant à l’origine du sommeil chez les animaux. Les hydres constituent une créature facile à manipuler pour une étude plus approfondie des mécanismes détaillés qui induisent le sommeil chez les animaux sans cervelle. »
Taichi K. Ito, professeur agrégé, Faculté des arts et des sciences, Université de Kyushu
Les hydres ne mesurent que quelques centimètres de long etun vaste réseau de nerfs, mais qui n'ont pas la centralisation inhérente du cerveau. Bien que le sommeil soit souvent surveillé en fonction des mesures des ondes cérébrales, ce n'est pas une option pour les petits animaux sans cervelle.
Alternativement chercheursa utilisé un système vidéo de suivi de mouvement pour déterminer quand les hydres étaient dans un état de sommeil caractérisé par un mouvement réduit qui pourrait être perturbé par un flash de lumière.
Au lieu de répéter toutes les 24 heuresComme un rythme circadien, les chercheurs ont découvert que les hydres présentent un cycle de quatre heures d'états actifs et de sommeil. Plus important encore, les chercheurs ont trouvé de multiples similitudes associées à la régulation du sommeil au niveau moléculaire et génétique, indépendamment de la présence d'un cerveau.
Effets sur l'hydre de mélatonine, généralisésl'hypnotique utilisé augmentait modérément la quantité et la fréquence du sommeil, tandis que le neurotransmetteur inhibiteur GABA, un autre produit chimique associé à l'activité du sommeil chez de nombreux animaux, augmentait significativement l'activité du sommeil. D'autre part, la dopamine, qui induit l'excitation chez de nombreux animaux, favorise le sommeil dans les hydres.
"Bien que certains mécanismes du sommeil semblent avoir été conservés, d'autres pourraient avoir changé de fonction au cours de l'évolution du cerveau."
Taichi K. Ito, professeur agrégé, Faculté des arts et des sciences, Université de Kyushu
De plus, les chercheurs pourraient utiliserles vibrations et les changements de température perturbent le sommeil hydrique et provoquent des signes de privation de sommeil, provoquant un sommeil plus long des hydres le lendemain et même supprimant la prolifération cellulaire.
À y regarder de plus près, les scientifiquesont constaté que la privation de sommeil entraîne des changements dans l'expression de 212 gènes, dont un gène associé à PRKG, une protéine impliquée dans la régulation du sommeil chez de nombreux animaux, y compris les souris, les mouches des fruits et les ankylostomes.
« Prises ensemble, ces expériencesfournissent des preuves irréfutables que les animaux ont acquis des mécanismes liés au sommeil avant le développement évolutif du système nerveux central, et que bon nombre de ces mécanismes ont été conservés à mesure que le cerveau se développait.
Taichi K. Ito, professeur agrégé, Faculté des arts et des sciences, Université de Kyushu
Perturbation d'autres gènes de mouches des fruits qui,semblent partager une lignée évolutive avec des gènes liés au sommeil dans la durée du sommeil altérée par l'hydre, et une étude plus approfondie de ces gènes pourrait aider à identifier des gènes actuellement inconnus liés au sommeil chez les animaux avec un cerveau.
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