L’Université Bar-Ilan montre que le sommeil existait déjà chez les premiers animaux dotés de neurones il y a 600 millions d’années

Dormir serait l’une des stratégies biologiques les plus anciennes du monde animal. Une étude menée à l’Université Bar-Ilan montre que le sommeil serait apparu il y a environ 600 millions d’années, bien avant l’existence des cerveaux complexes, pour protéger les neurones du stress et des dommages. Chez des animaux aussi anciens que les méduses et les anémones de mer, le sommeil joue déjà ce rôle essentiel de réparation des cellules nerveuses. Pourtant, le sommeil pose un véritable paradoxe. Dormir rend les animaux moins vigilants, donc plus vulnérables aux prédateurs, et interrompt des activités vitales comme se nourrir ou se reproduire. Le sommeil est donc un risque pour la survie.

Pourquoi l’évolution aurait-elle conservé un tel comportement ?

En biologie, la fonction du sommeil est l’une des grandes énigmes non résolues. Cette étude suggère une réponse simple : le sommeil est maintenu parce qu’il apporte un bénéfice vital, sans lequel les neurones ne peuvent pas fonctionner durablement.

Cette nouvelle étude s’inscrit dans la continuité des recherches menées à l’Université Bar-Ilan par les laboratoires des Pr Lior Appelbaum et Oren Levy. Dans des travaux antérieurs réalisés chez le poisson-zèbre, le laboratoire du Pr Lior Appelbaum avait montré que les neurones accumulent, pendant l’éveil, des dommages à leur ADN liés à leur activité, au métabolisme et au stress environnemental. Le sommeil apparaît alors comme une phase indispensable, durant laquelle ces dommages peuvent être réparés. Cette fonction est particulièrement cruciale pour les neurones, des cellules très spécialisées qui ne se renouvellent pas.

Pour tester cette hypothèse chez des animaux anciens, Dr Raphaël Aguillon, Dr Amir Harduf et leurs collègues ont étudié le sommeil de deux espèces marines parmi les plus simples dotées de neurones : les méduses et les anémones de mer. Ils ont montré que ces animaux présentent de véritables périodes de sommeil, avec des rythmes adaptés à leur mode de vie, mais une durée totale d’environ huit heures par jour, comparable à celle observée chez l’être humain. En analysant leur comportement et l’état de leurs neurones, les chercheurs ont mis en évidence un principe simple et commun : les dommages à l’ADN des neurones s’accumulent pendant l’éveil et diminuent pendant le sommeil. Lorsque ces animaux sont privés de sommeil, ces dommages augmentent, ce qui déclenche ensuite une phase de sommeil plus longue que la normale. Ce « rattrapage » permet aux neurones de récupérer.

« Ce qui est surprenant, explique le Dr Raphaël Aguillon, c’est de constater que des animaux aussi éloignés de nous que les méduses ou les anémones de mer dorment pour les mêmes raisons fondamentales. Cela montre que le sommeil répond à des contraintes biologiques très anciennes, communes à tous les systèmes nerveux. »

L’étude montre aussi que le lien entre sommeil et dommages neuronaux fonctionne dans les deux sens. Lorsque les neurones sont davantage endommagés, par exemple après une exposition aux rayons UV ou à certaines substances chimiques, les animaux dorment plus longtemps, comme pour favoriser la récupération. À l’inverse, lorsque le sommeil est stimulé, notamment par l’hormone mélatonine, les niveaux de dommages diminuent. Autrement dit, les neurones “demandent” du sommeil lorsqu’ils sont stressés, et le sommeil leur permet de se réparer.

Les chercheurs montrent également que le sommeil n’est pas régulé de la même manière chez ces deux espèces. Chez la méduse, il est principalement influencé par l’alternance du jour et de la nuit. Chez l’anémone de mer, en revanche, il dépend surtout d’une horloge biologique interne. Malgré ces différences, un point commun essentiel émerge : dans les deux cas, le sommeil permet de réduire les dommages accumulés dans les neurones.

« Le sommeil aurait ainsi évolué comme une période dédiée à l’entretien des neurones », résume le Pr Lior Appelbaum. « Une fonction fondamentale, conservée tout au long de l’évolution. » Ces résultats font écho à de nombreuses observations chez l’humain, où les troubles du sommeil sont associés à un déclin cognitif et à des maladies neurodégénératives. Ils renforcent une idée simple mais fondamentale : dormir n’est pas un luxe, mais une nécessité biologique pour préserver la santé du cerveau à long terme.

Publication le 6 janvier 2026 dans la revue Nature Communications