De quoi rêvent les animaux pendant leur sommeil ?

Les rats s'exercent à la traversée de labyrinthes, les chats imaginent leurs prochaines chasses, et certains oiseaux s'entraînent à reproduire les chants de la journée : grâce à la science, nous comprenons de mieux en mieux les rêves des animaux.

De Brian Handwerk
Publication 15 nov. 2022, 18:43 CET
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Un golden retriever se repose dans la vallée de la Lune, dans le désert d'Atacama, au Chili.

PHOTOGRAPHIE DE Alex Saberi, Nat Geo Image Collection

Si vous avez déjà regardé un chien en train de faire une sieste, vous vous êtes probablement déjà demandé si les animaux pouvaient rêver.

C’est une question compliquée. Nous ne savons toujours pas exactement pourquoi nous rêvons, ni en quoi ces rêves pourraient avoir une quelconque importance. Et il est encore plus difficile d’étudier les rêves des animaux : les chiens sont bien incapables de nous raconter ce qui les fait gémir ou courir pendant leur sommeil.

Selon comment nous choisissons de les définir, les rêves des animaux pourraient avoir d’intrigantes explications.

« Je pense que les rêves nous donnent une raison d’appliquer un certain nombre de capacités cognitives aux animaux, telles que les émotions, la mémoire et même l’imagination », explique David M. Peña-Guzmán, qui étudie la philosophie des sciences à l’université d’État de San Francisco et qui a récemment écrit l’ouvrage When Animals Dream: The Hidden World of Animal Consciousness.

Nous savons que les primates ont des émotions, mais prenons par exemple les araignées : selon une étude récente, ces dernières connaissent des périodes de mouvements rapides de la rétine, similaires au mouvement oculaire rapide (MOR ou REM) humain, et pourraient même faire des rêves visuels. Il peut paraître étrange d’imaginer des araignées en train de rêver, mais il semblerait que ce soit bien le cas.

(À lire : Les araignées rêvent-elles pendant leur sommeil ?)

« Nous voyons les rêves comme des récits fantastiques avec des éléments fous, et qui peuvent paraître réels », explique Matthew Wilson, neurobiologiste au MIT. « Mais lorsque nous nous intéressons aux animaux, nous essayons simplement de comprendre ce qu’il se passe pendant le sommeil qui pourrait influencer l’apprentissage, la mémoire et le comportement. »

 

LES RÊVES DES CHATS

Les chats domestiques comptent parmi les premiers animaux à avoir fait l’objet des recherches sur les rêves. Michel Jouvet, un pionnier de l’étude du sommeil, a découvert des preuves de l’existence du rêve chez les félins dans les années 1960 en observant le comportement des chats pendant leur sommeil, puis en modifiant considérablement ce dernier.

Chez l’être humain, pendant le sommeil paradoxal, ou REM, les muscles ne bougent pas beaucoup malgré l’intense activité mentale qui alimente nos rêves. Cet état d’atonie garantit que le corps n’interprète pas nos rêves, et ce même si ces derniers semblent réels. Jouvet a découvert que, chez les chats, une structure du tronc cérébral appelée le pont semblait réguler le sommeil paradoxal et produire une paralysie partielle.

(À lire : Voici à quoi ressemblent vos rêves.)

En retirant des parties du pont, le scientifique a provoqué un changement de comportement significatif. Alors que leur cerveau était plongé dans le sommeil paradoxal, les chats ont commencé à se déplacer comme s’ils étaient éveillés, à chasser, à sauter, à se toiletter et même à se défendre violemment contre des menaces invisibles.

Jouvet a qualifié cette période de sommeil paradoxal : le corps est immobile, mais l’esprit reste pleinement actif. Cette expérience a permis de mieux comprendre ce qu’il se produisait dans le cerveau des chats pendant leur sommeil.

« On peut très facilement interpréter les comportements de ces chats comme des reproductions des expériences qu’ils avaient vécues lorsqu’ils étaient éveillés », explique Peña-Guzmán.

 

LES RATS PARCOURENT DES LABYRINTHES

Une étude a montré qu’après avoir parcouru un labyrinthe pendant la journée, les rats sont capables de refaire le même parcours pendant leur sommeil. Lorsqu’un rat est éveillé, son hippocampe, la partie du cerveau responsable de la création et du stockage des souvenirs, mémorise le modèle neuronal nécessaire pour se frayer un chemin à travers le labyrinthe. Plus tard, pendant son sommeil, son cerveau reproduit le même modèle, ce qui indique que le rat se souvient ou réapprend le parcours du labyrinthe.

Réalisée en 2001, cette découverte était l’une des premières à suggérer que les animaux pouvaient avoir des rêves complexes ; et, selon Wilson, ce n’était que le début.

« Nous avons réalisé d’autres études qui suggèrent que cette résurgence des souvenirs d’expériences passées durant le sommeil pourrait être similaire à ce qui, chez nous, prendrait la forme de rêves. »

Ces études sur le cerveau des rats montrent que, lorsque ces souvenirs de labyrinthes revenaient pendant leur sommeil, les visuels qui les accompagnaient revenaient également, ce qui signifie que les rongeurs ont vu dans leur sommeil ce qu’ils avaient vu dans le labyrinthe lorsqu’ils étaient éveillés. Le même phénomène a été observé pour les zones auditives et émotionnelles du cerveau qui se réactivent lorsque le rat reproduit le parcours du labyrinthe pendant le sommeil paradoxal.

« De nombreux éléments suggèrent qu’une reproduction approfondie de l’état d’éveil se produit durant le sommeil », explique Wilson. « Je suis tout à fait à l’aise avec l’idée de qualifier ce phénomène de "rêve". Mais si c’est bien ce qu’il se produit, alors qu’est-ce que cela signifie ? C’est ça qui est intéressant. »

(À lire : Comment dorment les animaux ?)

 

LES CHANTS RÊVÉS DES DIAMANTS MANDARINS

Bien que connus pour leurs chants lyriques, les diamants mandarins ne sont pas des chanteurs nés. Ces petits oiseaux apprennent en écoutant, en s’exerçant, et peut-être même en rêvant.

En 2000, des chercheurs ont découvert que, lorsqu’ils chantent, les neurones du cerveau antérieur des diamants mandarins se déclenchent en suivant un schéma précis que les scientifiques peuvent recréer note par note. Lorsqu’ils dorment, leur cerveau reproduit ce même schéma ; ils reproduisent ainsi le chant qu’ils ont entendu et pratiqué ce jour-là, ce qui indique qu’ils s’en souviennent et s’entraînent pendant leur sommeil.

Selon les auteurs de l’étude, les oiseaux chanteurs chantent également dans leurs rêves. Revivent-ils donc leurs expériences de la journée dans leurs rêves ? Ou ces rêves ressemblent-ils davantage à des algorithmes qui fonctionnent dans l’inconscient de l’oiseau ? Les scientifiques sont peut-être sur le point de le découvrir.

Après plus de vingt ans de recherches, les diamants mandarins ont été les premiers animaux non mammifères à présenter une structure de sommeil similaire à celle des humains, et notamment le sommeil paradoxal. Des travaux plus récents ont montré que les oiseaux font également bouger leurs muscles vocaux en fonction de la musique présente dans leur cerveau, et qu’ils peuvent même être incités à chanter à voix haute un son qui leur est joué pendant leur sommeil.

Lorsqu’ils dorment, les diamants mandarins composent également des variations de leurs chants : ils recueilleraient des informations sensorielles pendant la période d’éveil, et produiraient des changements adaptatifs en improvisant de nouvelles versions pour favoriser leur apprentissage dans leurs rêves.

 

LES POISSONS RÊVENT-ILS COMME LES HUMAINS ?

Selon Philippe Mourrain, neurobiologiste à l’Université de Stanford, le poisson-zèbre connaît également un sommeil paradoxal. Lorsqu’ils dorment, le tonus musculaire de ces poissons diminue, leurs battements cardiaques deviennent arythmiques, mais leur activité cérébrale reste similaire à celle d’un poisson éveillé. La différence notable entre les poissons et les humains, c’est que les poissons ne bougent pas les yeux en dormant ; et, en l’absence de paupières, ils ne les ferment pas non plus.

Cette découverte suggère que le sommeil paradoxal, c’est-à-dire l’état dans lequel se produisent la plupart des rêves, pourrait avoir évolué il y a au moins 450 millions d'années : avant que l’évolution ne fasse diverger les animaux terrestres des animaux aquatiques.

« Il y a vingt ans, on me disait que les poissons ne dormaient pas », raconte Mourrain. « Maintenant, nous observons que ces caractéristiques comportementales existent partout, des insectes aux araignées, en passant par les vertébrés. Et lors du sommeil paradoxal, on perd le contrôle de nos systèmes de régulation les plus vitaux. L’évolution n’aurait pas conservé un état aussi fragile s’il n’avait pas une certaine importance. »

Mais en quoi les rêves sont-ils importants ? Si l’évolution a conservé l’état de sommeil paradoxal, est-ce que même les poissons sont capables de rêver ?

(À lire : Nos rêves, fenêtres sur nos inquiétudes.)

Tout dépend de la définition que l’on a du rêve. Pour Mourrain, le rêve, c’est le remaniement des synapses ou, en d’autres termes, une réinitialisation des connexions neuronales qui prépare notre système nerveux pour la journée à venir par des processus tels que la consolidation de la mémoire et l’optimisation de la cognition.

« Je ne serais pas surpris de découvrir que les animaux rêvent comme nous, et je pense qu’un jour ou l’autre, nous serons en mesure de le démontrer scientifiquement », confie le neurobiologiste.

« On fait quelque chose dans la journée, et notre cerveau le rejoue, l’intègre, et le mélange à d’autres expériences durant le sommeil. Nous ne sommes pas la seule espèce capable de se souvenir et d’apprendre. »

Cet article a initialement paru sur le site nationalgeographic.com en langue anglaise.

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