Hiberner et dormir, quelle différence ? Un corps qui économise son énergie et un cerveau qui dort

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« Les animaux qui hibernent dorment-ils pendant des mois sans interruption ? » En imaginant un ours recroquevillé dans sa tanière, on peut facilement se poser la question. Pourtant, les ours alternent aussi entre sommeil et éveil pendant l’hibernation. Et chez certains petits animaux, le sommeil réapparaît après le retour à une température corporelle habituelle.

Pour démêler cette apparente contradiction, il faut distinguer deux questions : « Quelle quantité d’énergie le corps dépense-t-il ? » et « Dans quel état de sommeil le cerveau se trouve-t-il ? » L’hibernation ne se résume pas à une très longue sieste, mais cela ne signifie pas non plus que le sommeil en soit absent. Le métabolisme, la température corporelle et les ondes cérébrales permettent de comprendre ce qui se cache derrière une même apparence d’immobilité.

Qu’est-ce que la torpeur et en quoi diffère-t-elle du sommeil quotidien ?

La torpeur est un état dans lequel un animal régule ses fonctions corporelles pour réduire sa dépense énergétique, notamment en abaissant son métabolisme et en maintenant une température corporelle inférieure à la normale. Il existe une torpeur quotidienne, qui dure quelques heures avant une reprise d’activité et de recherche de nourriture, ainsi que l’hibernation, caractérisée par des épisodes répétés de torpeur de plusieurs jours à plusieurs semaines. Dans leur étude comparative des oiseaux et des mammifères, Ruf et Geiser décrivent les différences entre ces deux formes à partir de critères comme leur durée et l’ampleur de la baisse du métabolisme.[1]

Si l’on compare uniquement le « nombre d’heures passées sans bouger », il devient difficile de distinguer ces états du sommeil ordinaire. Les recherches sur le sommeil utilisent notamment les ondes cérébrales pour identifier le sommeil non paradoxal, le sommeil paradoxal et l’éveil. Les recherches sur l’hibernation tiennent aussi compte du taux métabolique, estimé à partir de la consommation d’oxygène, et des variations de température corporelle.

Par exemple, même s’ils sont tous deux roulés en boule, un petit animal dont la température corporelle chute fortement et un ours qui la maintient relativement élevée ne vivent pas les mêmes changements internes. Si l’on compare l’hibernation à un « mode basse consommation », l’important n’est pas de savoir si le corps est allumé ou éteint, mais à quel rythme il utilise de l’énergie. Les fonctions vitales, dont la respiration et la régulation de la température, continuent.

Pourquoi le corps se réchauffe-t-il par moments pendant l’hibernation ?

Décrire les mois d’hibernation comme un seul et long épisode de torpeur donne une image trompeuse de la façon dont de nombreux petits mammifères passent l’hiver. Les périodes de basse température corporelle sont entrecoupées de phases durant lesquelles celle-ci revient dans sa plage habituelle.[1][2]

Si l’on pense à la batterie d’un téléphone, ce comportement peut sembler étrange : en plein effort d’économie d’énergie, une opération coûteuse est déclenchée. Pour un animal, retrouver sa température corporelle habituelle demande de l’énergie. Il se réchauffe pourtant de façon périodique, et les raisons de ce phénomène sont étudiées en lien avec diverses fonctions physiologiques, dont le sommeil.

Cela ne veut pas dire qu’une seule explication, comme « se réveiller pour dormir », suffise. Le rôle de ces réchauffements et leur degré de nécessité continuent d’être étudiés selon les espèces et les conditions.[1][2] L’hibernation est justement fascinante parce qu’elle ne suit pas une règle aussi simple que « plus on économise, mieux c’est ».

Les ours peuvent-ils économiser de l’énergie sans beaucoup refroidir leur corps ?

Dans une étude de 2011 sur l’ours noir d’Amérique, le taux métabolique pendant l’hibernation descendait à environ 25 % du métabolisme basal, tandis que la température corporelle était régulée entre 30 et 36 °C selon des cycles de plusieurs jours. Ce chiffre de 25 % signifie que la dépense était ramenée à environ un quart de sa valeur basale.[6]

Cet exemple montre qu’il ne suffit pas d’imaginer une économie d’énergie directement proportionnelle à la baisse de température corporelle. L’étude a observé que le métabolisme restait réduit pendant un certain temps après le retour à une température habituelle et a avancé qu’une grande partie de cette suppression métabolique ne pouvait pas s’expliquer par le seul refroidissement du corps.[6]

Par ailleurs, une étude de 2026 a validé une méthode de classification automatique du sommeil pendant l’hibernation et en été. Parmi les enregistrements d’ondes cérébrales, de mouvements oculaires et d’activité musculaire recueillis chez 16 ours noirs d’Amérique en captivité, ceux de six ours ont été classés manuellement pour servir de référence à la validation. Les résultats montrent que le sommeil non paradoxal, le sommeil paradoxal et l’éveil peuvent aussi être distingués pendant l’hibernation.[7]

Présenter « hiberner ou dormir » comme deux possibilités exclusives rend difficile la compréhension de ce qui se passe chez ces ours. Dans un corps qui économise son énergie, le cerveau alterne entre sommeil et éveil. Il faut aussi garder à l’esprit que les chiffres et les caractéristiques du sommeil décrits concernent l’espèce et les conditions étudiées. Ce ne sont pas des paramètres universels applicables tels quels aux petits animaux qui hibernent.

S’ils dorment après la torpeur, les animaux manquent-ils de sommeil pendant l’hibernation ?

Une étude de 2019 sur le microcèbe gris offre un exemple concret pour examiner cette question. Elle portait sur six mâles en captivité, dont les ondes cérébrales et d’autres signaux ont été étudiés pendant et après la torpeur quotidienne, dans des conditions de température ambiante d’environ 25 °C et de 10 °C.[3]

À une température ambiante d’environ 25 °C, du sommeil non paradoxal et du sommeil paradoxal ont été observés pendant la torpeur. Dans les conditions ambiantes plus froides, lorsque la température corporelle passait sous environ 21 °C, les caractéristiques des ondes cérébrales associées au sommeil habituel diminuaient fortement ou n’étaient plus observées. Dans les conditions d’environ 25 °C, une augmentation des ondes delta, liées à la profondeur du sommeil non paradoxal, a également été observée après la torpeur.[3]

On ne peut donc pas simplement comptabiliser le temps passé immobile à basse température corporelle comme du « temps de sommeil de bonne qualité ». En revanche, la question de savoir si le sommeil profond après la torpeur repose sur le même mécanisme qu’un manque de sommeil ordinaire reste débattue. La revue de Heller et Ruby présente également d’autres interprétations.[2]

Il serait injustifié de généraliser cette petite étude menée chez des primates en affirmant que « tous les animaux qui hibernent remboursent leur dette de sommeil au printemps ». Plus que la durée apparente du repos, il importe de savoir quelle espèce a été étudiée, à quelle température corporelle et quelles ondes cérébrales ont été enregistrées.

La somnolence hivernale chez l’humain est-elle la même réponse d’économie d’énergie ?

Par un matin sombre, quand on n’a pas envie de sortir de sous la couette, il est naturel de dire : « Moi aussi, j’aimerais hiberner. » Mais ce ressenti ne peut pas être expliqué par le mécanisme de torpeur des animaux. Pour comprendre les difficultés saisonnières chez l’humain, il faut se tourner vers des informations médicales concernant les personnes.

L’Institut national de la santé mentale des États-Unis (NIMH) décrit le trouble affectif saisonnier, désigné en anglais par le sigle SAD, comme une forme de dépression présentant un schéma récurrent lié aux saisons. Sa forme hivernale peut notamment s’accompagner d’un sommeil excessif, d’une alimentation excessive avec des envies de glucides, d’une prise de poids et d’un retrait de la vie sociale. Les liens entre les variations de l’ensoleillement, l’horloge biologique et des substances comme la sérotonine et la mélatonine font également l’objet de recherches.[5]

Un seul symptôme, comme « j’ai sommeil en hiver », ne permet ni de diagnostiquer ce trouble ni de conclure que le corps se prépare à un manque de nourriture. Si une baisse de moral ou une forte somnolence persiste et perturbe le travail, les études ou les tâches du quotidien, cela justifie de consulter un professionnel de santé sans attendre le printemps.

Pour préparer la consultation, il peut être utile de noter « depuis quand cela dure », « comment le sommeil et l’appétit ont changé » et « si cela s’est produit à la même saison l’année précédente ». Par exemple, plutôt que de dire « je me sens un peu mal à cause du froid », on peut préciser : « Depuis l’automne, j’ai du mal à me lever, j’arrive plus souvent en retard et je n’apprécie plus les activités que j’aimais. » Il ne s’agit pas d’une liste destinée à poser un diagnostic, mais d’un moyen d’organiser et de partager ses difficultés.

Les traitements du trouble affectif saisonnier comprennent notamment la luminothérapie, la psychothérapie et les médicaments. Un professionnel de santé peut aider à choisir des options adaptées aux symptômes et à l’état de santé de chacun.[5] La métaphore animale peut atténuer la tendance à se culpabiliser, mais elle ne devrait pas servir de raison pour remettre à plus tard les soins nécessaires.

Où en est la recherche sur l’hibernation artificielle ?

S’il était possible de provoquer un état de métabolisme réduit au moment voulu, cela pourrait avoir un intérêt médical ou être utile lors de vols spatiaux de longue durée. Cette idée motive les recherches visant à induire chez l’animal des états semblables à la torpeur.

Dans une étude de 2023, Yang et ses collègues ont appliqué une stimulation par ultrasons à l’aire préoptique de l’hypothalamus et abaissé la température corporelle et le métabolisme de souris. En ajustant la stimulation aux mesures de température, ils ont pu maintenir cet état semblable à la torpeur pendant plus de 24 heures. Une baisse de température corporelle a également été rapportée chez des rats, qui ne présentent normalement pas de torpeur.[4]

Il s’agit d’une expérience animale destinée à étudier les mécanismes nerveux qui régulent le métabolisme et les moyens de les contrôler. Elle ne démontre pas qu’un dispositif permettant à une personne de dormir pendant des mois en toute sécurité a été mis au point. Refroidir le corps n’est pas non plus identique à l’entrée en torpeur régulée par l’animal, et ces résultats ne doivent pas être interprétés comme une méthode à reproduire soi-même.

Aller au-delà de « combien de mois a-t-il dormi ? »

Face à un animal qui hiberne, trois questions complémentaires facilitent la compréhension : « De combien sa dépense énergétique a-t-elle diminué ? », « Comment sa température corporelle a-t-elle évolué ? » et « Son cerveau présente-t-il des caractéristiques du sommeil ou de l’éveil ? »

Les ours peuvent fortement réduire leur métabolisme tout en maintenant une température corporelle relativement élevée, tandis que de petits animaux peuvent alterner torpeur profonde et réchauffements. Et sous un même mot, hibernation, le sommeil peut se manifester de façons différentes. Un animal immobile dans sa tanière n’est pas un animal dont tout s’est arrêté à l’intérieur.

La métaphore du « mode basse consommation » est une porte d’entrée pour imaginer comment un animal traverse une saison en dépensant moins d’énergie. En distinguant ensuite la dépense énergétique du corps du sommeil du cerveau, l’hibernation devient beaucoup plus intéressante. Quant aux difficultés humaines en hiver, mieux vaut aller au-delà de la métaphore et observer concrètement ce qui change dans la vie quotidienne.

Références (7)

[1] Ruf & Geiser (2015), Daily torpor and hibernation in birds and mammals. Revue et comparaison de la torpeur quotidienne et de l’hibernation. https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/brv.12137

[2] Heller & Ruby (2004), Sleep and Circadian Rhythms in Mammalian Torpor. Revue sur les liens entre sommeil et torpeur. https://www.annualreviews.org/content/journals/10.1146/annurev.physiol.66.032102.115313

[3] Royo et al. (2019), Daily Torpor and Sleep in a Non-human Primate, the Gray Mouse Lemur (Microcebus murinus). Étude à petite échelle menée sur des animaux en captivité. https://www.frontiersin.org/journals/neuroanatomy/articles/10.3389/fnana.2019.00087/full

[4] Yang et al. (2023), Induction of a torpor-like hypothermic and hypometabolic state in rodents by ultrasound. Étude interventionnelle chez les rongeurs. https://www.nature.com/articles/s42255-023-00804-z

[5] NIMH, Seasonal Affective Disorder. Informations médicales officielles sur le trouble affectif saisonnier. https://www.nimh.nih.gov/health/publications/seasonal-affective-disorder

[6] Tøien et al. (2011), Hibernation in black bears: independence of metabolic suppression from body temperature. Recherche originale sur l’ours noir d’Amérique. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/21330544/

[7] Tøien et al. (2026), Automated sleep scoring in hibernating and non-hibernating American black bears. Recherche originale validant une méthode de classification du sommeil. https://journals.plos.org/plosone/article?id=10.1371/journal.pone.0352640

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  • The brain (édition anglaise)

    David Eagleman / Pantheon Books / 2015

    Un livre sur le cerveau, le sujet de cet article.

  • Behave (édition anglaise)

    Robert M. Sapolsky / Penguin Books / 2017

    Un livre sur le cerveau, le sujet de cet article.

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