Les oiseaux rêvent-ils de voler ? Les scientifiques disent qu’ils connaissent maintenant la réponse

Le sommeil est une expérience universelle qui englobe des fonctions biologiques complexes. Pour nous, les humains, il est divisé en différentes phases – les mouvements oculaires rapides (REM) et le sommeil non-REM. Ces phases de sommeil ont des associations uniques avec notre physiologie, notre activité cérébrale et notre cognition.

Pendant le sommeil paradoxal, notre activité cérébrale culmine et inaugure des rêves vifs, particuliers et émotionnels. Pendant ce temps, le sommeil non paradoxal, une période de ralentissement métabolique, permet au cerveau d’éliminer les déchets. Ce mécanisme de nettoyage joue un rôle vital dans la prévention des troubles neurologiques comme la maladie d’Alzheimer.

Malgré la clarté de la compréhension du sommeil humain, la question de savoir si les oiseaux subissent des processus similaires pendant le sommeil reste un mystère. Cependant, de nouvelles recherches menées par le professeur Onur Güntürkün, chef du département de biopsychologie de l’Université de la Ruhr à Bochum, ont récemment révélé des informations fascinantes sur les habitudes de sommeil des oiseaux.

Que se passe-t-il dans le cerveau des pigeons pendant leur sommeil ?

« Les oiseaux et les mammifères partagent un ancêtre évolutif commun datant d’environ 315 millions d’années, mais leurs habitudes de sommeil, y compris les phases REM et non REM, sont remarquablement similaires », a déclaré Güntürkün.

Afin d’étudier plus avant les subtilités du sommeil des oiseaux, l’équipe de recherche a combiné des technologies de pointe, à savoir des caméras vidéo infrarouges et l’imagerie par résonance magnétique fonctionnelle (IRMf). Ils ont entraîné 15 pigeons à dormir dans ces conditions expérimentales et ont observé de près leurs états de sommeil et d’éveil.

Les enregistrements vidéo ont révélé des détails intéressants sur le sommeil aviaire. « Nous avons observé si un ou les deux yeux étaient ouverts ou fermés, suivi les mouvements oculaires et les changements de taille de la pupille à travers les paupières transparentes des pigeons pendant le sommeil », a expliqué Mehdi Behroozi, membre de l’équipe de Bochum.

Simultanément, les enregistrements IRMf ont fourni des informations sur l’activation cérébrale et le flux de liquide céphalo-rachidien dans les ventricules.

Les pigeons rêvent-ils de voler ?

« Pendant le sommeil paradoxal, nous avons observé une forte activité dans les régions du cerveau responsables du traitement visuel, y compris les zones analysant le mouvement de l’environnement d’un pigeon pendant le vol », a déclaré Behroozi. De plus, les zones traitant les signaux du corps, en particulier les ailes, étaient également actives.

Sur la base de ces observations, Behroozi suggère que les oiseaux peuvent rêver pendant le sommeil paradoxal, voire revivre leurs expériences de vol dans leurs rêves.

Une autre découverte intrigante était l’activation de l’amygdale pendant le sommeil paradoxal. Cela implique que les oiseaux, comme les humains, peuvent ressentir un contenu émotionnel dans leurs rêves.

« Les rêves des pigeons peuvent également inclure des émotions », a déclaré Gianina Ungurean du groupe Avian Sleep de l’Institut Max Planck pour l’intelligence biologique. Cette théorie est en outre étayée par la contraction rapide de la pupille des oiseaux pendant le sommeil paradoxal, similaire à leurs réactions lors de la parade nuptiale ou de comportements agressifs.

Comment le sommeil paradoxal aide les oiseaux

Tout comme chez les humains, le sommeil non-REM chez les pigeons est une période de flux de liquide céphalo-rachidien amélioré à travers les ventricules. Cependant, une découverte révolutionnaire a été faite : pour la première fois dans une espèce, les chercheurs ont constaté que ce flux de fluide diminuait de manière significative pendant le sommeil paradoxal.

Niels Rattenborg, chef de l’Avian Sleep Group, a expliqué ce phénomène : « L’afflux accru de sang dans le cerveau pendant le sommeil paradoxal, qui soutient l’activité cérébrale accrue, pourrait empêcher le liquide céphalo-rachidien de se déplacer des ventricules vers le cerveau. Cela implique que le sommeil paradoxal et ses fonctions pourraient se faire au détriment de l’élimination des déchets du cerveau.

Malgré cela, l’équipe envisage que le sommeil paradoxal puisse aider à l’élimination des déchets de manière inattendue. « L’afflux de sang au début du sommeil paradoxal augmente le diamètre des vaisseaux. Cela pourrait pousser le liquide céphalo-rachidien qui est entré dans l’espace pendant le sommeil non paradoxal dans le tissu cérébral, favorisant l’écoulement des fluides chargés de déchets », a déclaré Ungurean.

Ce processus de nettoyage pourrait être particulièrement critique pour les oiseaux en raison de leur densité neuronale plus élevée que celle des mammifères. En tant que tels, ils peuvent avoir besoin de cycles de rinçage plus efficaces ou plus fréquents pour éliminer les déchets.

Le sommeil des oiseaux consiste en plus de phases REM, mais plus courtes, par rapport aux mammifères. Les fréquentes poussées de sang associées à ces phases REM pourraient contribuer à maintenir leur cerveau densément emballé exempt de déchets nocifs.

Ce que l’avenir réserve à la recherche sur le sommeil des oiseaux

Les experts sont enthousiastes quant aux possibilités de recherche futures. Ils prévoient d’approfondir le rôle potentiel du sommeil paradoxal dans l’élimination des déchets. De plus, ils espèrent décoder le contenu du rêve d’un pigeon.

« Nous espérons entraîner les oiseaux à signaler si et ce qu’ils viennent de voir au réveil du sommeil paradoxal. Ce serait une étape cruciale pour confirmer s’ils rêvent », a déclaré Ungurean.

Sans l’analyse détaillée des rêves d’oiseaux, ces nouvelles découvertes améliorent déjà notre compréhension du rôle du sommeil chez les oiseaux et les humains. La recherche, publiée dans la revue Communication Nature, souligne l’importance du sommeil pour maintenir un cerveau sain et éviter le déclin cognitif. Cela suggère également que le rêve, ce phénomène particulier mais universel, a une histoire évolutive profondément enracinée.

En savoir plus sur le sommeil paradoxal

Le sommeil à mouvements oculaires rapides (REM) est l’une des cinq étapes du cycle du sommeil humain, du nom du mouvement rapide caractéristique des yeux qui se produit pendant cette phase. Le sommeil paradoxal est distinct des quatre stades du sommeil non paradoxal, caractérisés par des caractéristiques physiologiques, neurologiques et psychologiques uniques.

Physiologiquement

Le sommeil paradoxal est fascinant. Alors que le cerveau montre des niveaux d’activité similaires à l’état de veille, la plupart des muscles volontaires du corps sont paralysés. Ce phénomène, connu sous le nom d’atonie REM, est considéré comme un mécanisme de protection qui nous empêche de réaliser nos rêves. La fréquence cardiaque et la tension artérielle ont tendance à fluctuer et la respiration peut devenir irrégulière.

Neurologiquement

Le sommeil paradoxal est une période de forte activité cérébrale. Les ondes cérébrales au cours de cette étape ressemblent à celles de l’éveil, c’est pourquoi le sommeil paradoxal est parfois appelé sommeil paradoxal. Plusieurs neurotransmetteurs jouent un rôle central dans la modulation du sommeil paradoxal, notamment l’acétylcholine, qui est particulièrement active, et les monoamines (sérotonine, noradrénaline et histamine), qui sont presque complètement inactives.

Psychologiquement

Le sommeil paradoxal est le stade où se produisent les rêves les plus vifs. On pense que cela est lié à l’activité cérébrale élevée et au fonctionnement de certaines régions du cerveau pendant le sommeil paradoxal. Le but exact des rêves est toujours un sujet de débat scientifique en cours, mais les théories suggèrent qu’ils pourraient aider à traiter les émotions, à consolider la mémoire et à apprendre.

De plus, on pense que le sommeil paradoxal joue un rôle crucial dans le développement du cerveau. Les nourrissons, par exemple, passent une grande partie de leur temps de sommeil dans la phase REM. C’est aussi pendant le sommeil paradoxal que les protéines sont synthétisées, contribuant à la réparation et à la croissance du cerveau.

Bien que l’on sache que le sommeil paradoxal est important, comme en témoignent sa conservation chez de nombreuses espèces animales et les impacts négatifs sur la santé liés à sa privation, de nombreux aspects du sommeil paradoxal restent un mystère. Le sommeil, en général, est un domaine de recherche actif alors que les scientifiques continuent de dévoiler ses nombreuses complexités.

En savoir plus sur le rêve

Le rêve est un phénomène fascinant et complexe qui se produit pendant le sommeil, en particulier pendant la phase de mouvements oculaires rapides (REM), mais aussi pendant certaines étapes du sommeil non-REM. Alors que nous associons souvent les rêves à des expériences visuelles ou auditives vives, les rêves peuvent impliquer n’importe lequel des sens et un large éventail d’émotions. Le contenu de rêve peut aller d’activités quotidiennes banales à des scénarios bizarres ou surréalistes.

Alors que tout le monde rêve, tout le monde ne se souvient pas de ses rêves. La capacité à se souvenir des rêves varie considérablement d’un individu à l’autre et peut être influencée par divers facteurs, notamment les stades du sommeil, les interruptions du sommeil, le stress et certains facteurs liés au mode de vie. Certaines personnes se souviennent de plusieurs rêves par nuit, tandis que d’autres se souviennent rarement de leurs rêves.

Il existe de nombreuses théories sur les raisons pour lesquelles nous rêvons, et la compréhension du but des rêves fait l’objet de débats dans la communauté scientifique et philosophique depuis des milliers d’années. Voici quelques théories clés :

Traitement émotionnel

Certains pensent que les rêves sont un moyen pour le cerveau de traiter les émotions et les expériences de la journée. Cela pourrait expliquer pourquoi certains événements ou sentiments de la vie éveillée se reproduisent souvent dans les rêves.

Consolidation de la mémoire

Une autre théorie propose que les rêves jouent un rôle dans la consolidation et le traitement des informations recueillies au cours de la journée, en les intégrant dans la mémoire à long terme.

Résolution de problème

Certaines théories suggèrent que les rêves sont un espace où le cerveau peut travailler à résoudre les problèmes rencontrés pendant les heures de veille, sans les contraintes de la réalité.

Stimulation des voies neuronales

Les rêves pourraient servir de moyen pour le cerveau de stimuler et de développer des connexions neuronales, en particulier pendant la petite enfance et la petite enfance lorsque le développement du cerveau est le plus actif.

Interprétation psychodynamique (freudienne)

Le psychanalyste Sigmund Freud a postulé que les rêves sont le reflet de désirs refoulés et de pensées inconscientes. Bien que cette théorie ait été influente, elle n’est pas largement acceptée dans les neurosciences contemporaines.

Il est important de noter que bien que ces théories offrent des perspectives différentes, elles ne s’excluent pas mutuellement, et le véritable objectif des rêves peut englober des éléments de chaque théorie ou être quelque chose qui n’a pas encore été découvert.

Un domaine de recherche relativement nouveau, la science du rêve, utilise diverses technologies telles que l’électroencéphalographie (EEG) et l’imagerie par résonance magnétique fonctionnelle (IRMf) pour mieux comprendre les fondements neurologiques du rêve.

Malgré les progrès dans ce domaine, une grande partie de la nature et du but des rêves reste énigmatique et continue de captiver les scientifiques et le grand public.

L’étude représente les efforts collectifs de divers chercheurs, dont l’équipe de biopsychologie de Bochum, l’Institut Max Planck pour l’intelligence biologique, l’Institut Max Planck de neurobiologie du comportement, le département de neurophysiologie de l’Université de la Ruhr à Bochum et l’Université Claude Bernard Lyon. Cette collaboration inter-institutions ajoute de la robustesse et de l’ampleur à ces informations intrigantes sur les processus de sommeil aviaire.