Coupe coronale de l'hypothalamus du perroquet gris du Congo, grossie 200 fois, montrant les neurones cholinergiques d'une région appelée groupe cholinergique hypothalamique dorsomédian. Ces neurones sont faciles à voir chez les deux perroquets et le corbeau, mais ils sont absents de l'hypothalamus de l'autruche et de l'émeu. Crédit : Paul Manger
Des neurones spécialisés des autruches et des émeus leur permettent d'entrer dans un état qui combine des éléments du sommeil lent (SWS) et des mouvements oculaires rapides (REM) en même temps. Une étude récente, publiée dans le Journal of Comparative Neurology, a comparé l'hypothalamus de ces oiseaux incapables de voler à celui d'autres espèces dépourvues de ces neurones spécialisés.
Dans les années 1990, Paul Manger, de l'université de Witwatersrand, l'un des auteurs de l'étude, a observé d'étranges habitudes de sommeil chez les monotrèmes, des mammifères pondeurs. Il avait observé que le cerveau de ces mammifères sont uniques car il présent de différents états de sommeil en même temps.
D'autres recherches menées par les deux coauteurs de Manger ont révélé des modes de sommeil analogues chez les autruches, ce qui a incité l'équipe à étudier le système cholinergique, composé de neurones, qui joue un rôle clé dans la régulation des niveaux d'éveil dans le cerveau.
"Le système cholinergique sert comme un axe de connectivité dans tout le cerveau", explique Manger. "Les perturbations de ce système peuvent conduire à la fragmentation des états cérébraux globaux et contribuer éventuellement aux troubles du sommeil et à d'autres affections neurologiques."
Pour cette étude, les chercheurs ont recherché des neurones cholinergiques dans l'hypothalamus de cinq espèces d'oiseaux : le perroquet gris du Congo, le perroquet gris de Timneh, la corneille pie, l’autruche commune et l’émeu. Bien que les neurones cholinergiques étaient clairement présents dans l'hypothalamus des perroquets et des corneilles, l'équipe n'a trouvé aucune preuve convaincante de la présence de ces neurones dans l'hypothalamus de l'autruche ou de l'émeu. L'expression singulière des états de sommeil chez l'autruche et les monotrèmes pourrait donc s'expliquer par l'absence de neurones cholinergiques.
Pour Manger, ce résultat encourage l'exploration supplémentaire de la physiologie du sommeil chez les espèces d'oiseaux et de mammifères diverses afin de mieux comprendre les principes sous-jacents de la fonction cérébrale.
"L'avantage géographique et biologique de l'Afrique offre des possibilités uniques de faire progresser notre compréhension du sommeil et des états cérébraux", déclare M. Manger.
