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La méduse Cassiopea manifeste un état de pseudo-sommeil
Figure :
Nath, R.D., Bedbrook, C.N., Abrams, M.J., Basinger, T., Bois, J.S., Prober, D.A., Sternberg, P.W., Gradinaru, V., Goentoro, L., 2017. The Jellyfish Cassiopea Exhibits a Sleep-like State. Current Biology 27, 2984-2990.e3.
Introduction à l'article :
Jusqu'où peut-on remonter l'arbre phylogénétique et trouver du sommeil ? Est-ce que tous les animaux possèdent le sommeil ? Déterminer comment un comportement est répartie dans la phylogénie peut permettre de déterminer les forces évolutives qui le façonnent. Dans ce contexte l'article propose de s'intéresser aux Cnidaires, clade plus ancien que les Bilatériens.
Ces métazoaires ne possèdent pas de système nerveux centralisé, mais un filet radial et symétrique de neurones. Ces neurones ont les mêmes propriétés fondamentales avec le système nerveux des vertébrés.
Il a été rapporté que certains Cnidaires présentaient des périodes de repos, indiquant un possible état de sommeil. Le sommeil étant ici définit de manière comportemental avec trois critères: (i) une période de faible activité, (ii) une réduction de réponse aux stimuli réversible pendant cette période et (iii) une régulation homéostatique de l'état de repos.
Expériences de l'article :
Les auteurs ont choisi Cassiopea spp. pour étudier la piste du sommeil chez les Cnidaires, car ce genre possède un comportement de pulsation ainsi qu'une recherche active de substrat, éléments permettant de tester facilement les conditions du sommeil.
Quiescence
Les pulsations ont été suivies au moyen de vidéos et d'analyses logiciels (intensité de pixel élevée = pulsation, fig1). 23 méduses ont été suivies avec comme réponse la fréquence de pulsation en fonction du cycle jour/nuit.
Réponse au stimuli réduite
Les individus ont été décollés de leurs substrats et le temps avant la première pulsation ainsi que le temps pour revenir au substrat ont été mesurés (fig2). Le temps pour un retour de l'état de quiescence à un état d'éveil a été mesuré.
Homéostasie
Les individus ont été privés de période de quiescence par stimulation mécanique. Les fréquences et pauses ont été mesurées. Cette procédure a été testée avec privation seulement le jour et seulement la nuit.
Résultats de l'article :
Il a été trouvé une baisse significative de la fréquence de pulsation durant la nuit. L'activité diminuant progressivement avec le temps pour atteindre le plus bas au milieu de la nuit. En plus d'une fréquence inférieur, la période nocturne est caractérisée par un nombre plus important de pauses de durées variables, des pauses longues étant rarement observées durant le jour.
Les différences de durée de 1ère pulsation et de retour au substrat entre jour/nuit ont donnés des résultats significatifs. Cependant les durées nocturnes étaient bien inférieures quand l'individu subissait la manipulation pour une seconde fois, peu de temps après la première.
La privation de période de quiescence a induit des fréquences plus faibles durant les premières heures de jour. La durée de faible fréquence étant plus longue avec une privation plus forte. Aucune baisse de fréquence nocturne n'a été observée après une privation de jour.
Ce que cet article apporte au débat :
Les résultats de cet article suggèrent l'existence de sommeil chez Cassiopea. Ce qui pourrait signifier une apparition du sommeil antérieur à l'apparition du système nerveux centralisé. Certaines composantes du système nerveux "décentralisé" ont été conservées chez le centralisé et il a notamment été mis en avant la conservation de la mélatonine. Cette molécule induit l'état de quiescence chez les organismes doués de sommeil connue jusqu'à présent. Il est suggéré dans cette étude que la mélatonine agit de la même manière chez Cassiopea.
Les différentes théories sur la sélection originel du sommeil proposent généralement une origine postérieur ou identique à l'apparition du système nerveux centralisé. Cet article argumente en faveur d'une sélection originel plus ancienne, probablement plus ancienne que l'apparition des bilatériens.
Il est discuté que de futurs recherches sur l'ensemble des Cnidaires pourraient probablement orienter la controverse dans ce sens.
Publiée il y a plus de 6 ans
par
F. Monnet.
Dernière modification il y a plus de 6 ans.
La méduse Cassiopea manifeste un état de pseudo-sommeil
Nath, R.D., Bedbrook, C.N., Abrams, M.J., Basinger, T., Bois, J.S., Prober, D.A., Sternberg, P.W., Gradinaru, V., Goentoro, L., 2017. The Jellyfish Cassiopea Exhibits a Sleep-like State. Current Biology 27, 2984-2990.e3.
Jusqu'où peut-on remonter l'arbre phylogénétique et trouver du sommeil ? Est-ce que tous les animaux possèdent le sommeil ? Déterminer comment un comportement est répartie dans la phylogénie peut permettre de déterminer les forces évolutives qui le façonnent. Dans ce contexte l'article propose de s'intéresser aux Cnidaires, clade plus ancien que les Bilatériens.
Ces métazoaires ne possèdent pas de système nerveux centralisé, mais un filet radial et symétrique de neurones. Ces neurones ont les mêmes propriétés fondamentales avec le système nerveux des vertébrés.
Il a été rapporté que certains Cnidaires présentaient des périodes de repos, indiquant un possible état de sommeil. Le sommeil étant ici définit de manière comportemental avec trois critères: (i) une période de faible activité, (ii) une réduction de réponse aux stimuli réversible pendant cette période et (iii) une régulation homéostatique de l'état de repos.
Les auteurs ont choisi Cassiopea spp. pour étudier la piste du sommeil chez les Cnidaires, car ce genre possède un comportement de pulsation ainsi qu'une recherche active de substrat, éléments permettant de tester facilement les conditions du sommeil.
Quiescence
Les pulsations ont été suivies au moyen de vidéos et d'analyses logiciels (intensité de pixel élevée = pulsation, fig1). 23 méduses ont été suivies avec comme réponse la fréquence de pulsation en fonction du cycle jour/nuit.
Réponse au stimuli réduite
Les individus ont été décollés de leurs substrats et le temps avant la première pulsation ainsi que le temps pour revenir au substrat ont été mesurés (fig2). Le temps pour un retour de l'état de quiescence à un état d'éveil a été mesuré.
Homéostasie
Les individus ont été privés de période de quiescence par stimulation mécanique. Les fréquences et pauses ont été mesurées. Cette procédure a été testée avec privation seulement le jour et seulement la nuit.
Il a été trouvé une baisse significative de la fréquence de pulsation durant la nuit. L'activité diminuant progressivement avec le temps pour atteindre le plus bas au milieu de la nuit. En plus d'une fréquence inférieur, la période nocturne est caractérisée par un nombre plus important de pauses de durées variables, des pauses longues étant rarement observées durant le jour.
Les différences de durée de 1ère pulsation et de retour au substrat entre jour/nuit ont donnés des résultats significatifs. Cependant les durées nocturnes étaient bien inférieures quand l'individu subissait la manipulation pour une seconde fois, peu de temps après la première.
La privation de période de quiescence a induit des fréquences plus faibles durant les premières heures de jour. La durée de faible fréquence étant plus longue avec une privation plus forte. Aucune baisse de fréquence nocturne n'a été observée après une privation de jour.
Les résultats de cet article suggèrent l'existence de sommeil chez Cassiopea. Ce qui pourrait signifier une apparition du sommeil antérieur à l'apparition du système nerveux centralisé. Certaines composantes du système nerveux "décentralisé" ont été conservées chez le centralisé et il a notamment été mis en avant la conservation de la mélatonine. Cette molécule induit l'état de quiescence chez les organismes doués de sommeil connue jusqu'à présent. Il est suggéré dans cette étude que la mélatonine agit de la même manière chez Cassiopea.
Les différentes théories sur la sélection originel du sommeil proposent généralement une origine postérieur ou identique à l'apparition du système nerveux centralisé. Cet article argumente en faveur d'une sélection originel plus ancienne, probablement plus ancienne que l'apparition des bilatériens.
Il est discuté que de futurs recherches sur l'ensemble des Cnidaires pourraient probablement orienter la controverse dans ce sens.
Dernière modification il y a plus de 6 ans.