LLa micro-sieste : le secret de survie des manchots de l’Antarctique dévoilé

Grâce au développement d’un appareil d’électrophysiologie de pointe dont Bertrand Massot, enseignant-chercheur à l’INSA Lyon et au laboratoire INL avait la charge, la stratégie des manchots pour surveiller leurs nids a été révélé. / ©Unsplash Eamonn Maguire

Aussi grand qu’une pièce de monnaie, le système de monitoring du sommeil « Oneiros », développé au sein de l’Institut des Nanotechnologies de Lyon¹ (INL), a révélé la stratégie des manchots à jugulaire de l’Antarctique pour veiller sur leurs nids : des milliers d’assoupissements ultra-courts qui permettent aux oiseaux de bénéficier de 11 heures de sommeil, tout en protégeant les œufs de la colonie. L’expérimentation, récemment mise sous les feux des projecteurs du journal scientifique « Science² », a été rendue possible grâce au développement d’un appareil d’électrophysiologie de pointe dont Bertrand Massot, enseignant-chercheur à l’INSA Lyon et au laboratoire INL avait la charge. Des enjeux électroniques, à l’optimisation de stockage, en passant par l’anticipation des conditions climatiques sur le continent blanc, il explique l’aboutissement de dix années de recherche.

La quête d’un système miniaturisé pour étudier le sommeil animal
La collaboration entre Bertrand Massot et Paul-Antoine Libourel, chercheur au Centre National en Neurosciences de Lyon, a débuté en 2013. « Paul-Antoine s’intéresse à l’évolution animale à travers le sommeil. Alors qu’il cherchait à réaliser des mesures de sommeil sur des reptiles en captivité à l’aide de systèmes assez lourds et encombrants, il nous avait sollicité pour alléger ces derniers », introduit Bertrand Massot.
Après plusieurs tentatives fructueuses en animalerie, l’équipe de chercheurs souhaite aller plus loin, et surtout, au plus près de la condition naturelle des animaux étudiés. « En animalerie, on peut considérer que le sommeil est biaisé car dans la nature, l’animal est entouré de ses pairs mais fait aussi face à la prédation. Autant de facteurs qui peuvent influer les cycles de repos. C’est comme ça que nous avons commencé à réfléchir un système miniaturisé. L’objectif était de taille : dans un objet aussi gros qu’un morceau de sucre, il nous fallait intégrer 32 canaux d’électrophysiologie, dont tous les signaux électriques d’un corps, l’activité physique et l’activité métabolique comme la température corporelle, la fréquence cardiaque ou l’électroencéphalographie par exemple ».
Pendant près de 5 ans, l’équipe cherche le meilleur compromis technique entre la taille, le stockage et la consommation. « Ma recherche consiste à trouver la bonne architecture électronique, en miniature. À l’INL, nous avons l’habitude de travailler sur le corps humain. L’étude animale en conditions naturelles pose d’autres enjeux car nous ne savons pas tout des habitudes de nos sujets d’étude », explique le chercheur de l’INSA Lyon. (…)

Pour protéger leurs pairs, les manchots à jugulaire de l’Antarctique usent
de plusieurs milliers de micro-siestes par jour.

[1] CNRS/Université de Lyon/CPE Lyon/Université Lyon 1/Centrale Lyon/INSA Lyon

[2] https://inl.cnrs.fr/le-systeme-oneiros-concu-a-linl-a-la-une-du-journal-science/

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