Marie Rousseau
Le corps du champignon – la région d’apprentissage et de mémoire du cerveau des arthropodes – est responsable de la capacité des insectes à prendre des décisions comportementales abstraites, qui sont ensuite mises en œuvre par des réseaux moteurs en aval. C’est le résultat d’une étude menée par le professeur Martin Paul Nawrot et le Dr Cansu Arican du groupe de travail « Neuroscience des systèmes informatiques » de l’Institut de zoologie de l’Université de Cologne. La recherche a été rapportée dans Existing Biology sous le titre « La sortie du corps du champignon code la décision comportementale au cours de la transformation sensori-motrice ».
Pendant longtemps, l’opinion dominante parmi les chercheurs était que les insectes réagissaient de manière robotique selon des modèles simples de stimulus-réponse, mais cette hypothèse a considérablement changé au cours des deux dernières décennies : « Les insectes ont des capacités cognitives simples telles que la formation de la mémoire et “, ils ont une capacité de mémoire ainsi qu’une prise de décision dépendante de l’expérience. Malgré leur cerveau relativement petit, ils présentent des modèles de comportement complexes”, a déclaré le professeur Nawrot.
15 ans de recherche sur un circuit cérébral
Une région de traitement importante dans le cerveau central de l’insecte, connue sous le nom de corps de champignon en raison de sa forme anatomique, est cruciale pour la development de la mémoire. Au cours des 15 dernières années, diverses recherches ont montré que les informations liées à la mémoire sont codées par la valence d’un stimulus sensoriel à la sortie du corps du champignon. Dans le cadre du groupe de recherche FOR 2705 « Dissection d’un circuit cérébral : composition, plasticité et fonction comportementale du corps du champignon de la drosophile », financé depuis 2018 par la Fondation allemande pour la recherche, l’équipe de Cologne dirigée par le professeur Nawrot est également contribuer à ce domaine de recherche. Les insectes déterminent si un certain stimulus a été mémorisé auparavant comme positif (par exemple, une odeur qui promet de la nourriture) ou comme négatif (par exemple, une odeur de substances pathogènes telles que des bactéries nocives présentes dans la nourriture). Des études récentes ont également montré que les neurones de sortie du corps du champignon évaluent également les stimuli sensoriels pertinents pour le comportement inné, c’est-à-dire un comportement non basé sur l’expérience.
Description d’une nouvelle fonction du corps du champignon
Dans cette dernière étude, l’auteur principal, le Dr Cansu Arican, décrit comment elle a mesuré l’activité des neurones de sortie du corps du champignon chez la blatte américaine (Periplaneta americana) dans ses expériences, tout en filmant le comportement alimentaire des animaux. Cette grande espèce d’insecte a été choisie parce qu’elle possède un cerveau beaucoup as well as gros que la mouche des fruits, la drosophile, qui sert souvent d’organisme modèle dans la recherche fondamentale. Cela a permis la mesure électronique des signaux neuronaux, permettant de mesurer et d’interpréter simultanément à la fois l’activité du stimulus avec différentes odeurs de nourriture et les réponses neuronales dans le corps du champignon – et finalement le comportement alimentaire de l’animal – comme une réponse comportementale probable à le stimulus avec une grande précision temporelle.
L’équipe de recherche a observé que les neurones de production du corps du champignon codent non seulement la valence d’une odeur particulière, par exemple l’odeur de la nourriture par rapport à une odeur neutre, mais qu’ils prennent également une décision sur l’exécution du comportement alimentaire respectif sur la base de ces informations. Ils prennent la décision comportementale non seulement sur la foundation des informations de cette valence l’état actuel de l’animal est également vital, par exemple s’il a faim ou non à ce moment-là. Dans l’essai correspondant et sur la foundation du modèle de réponse neuronale, il a été ainsi achievable de prédire avec précision si l’animal montrerait le comportement alimentaire seulement approximativement un dixième de milliseconde plus tard.
Semblable aux zones motrices du cortex cérébral du cerveau humain, le corps du champignon prend ainsi une première décision comportementale et envoie une commande motrice abstraite au réseau moteur en aval — dans le cas de l’homme, il s’agit de la moelle épinière — qui exécute ensuite le comportement en activant les muscle mass concernés. “Ce résultat conteste l’opinion dominante selon laquelle le corps du champignon, qui peut désormais être considéré comme un centre de development de la mémoire et de prise de décision comportementale. Ceci est critical auto la recherche sur le cerveau des insectes est également pertinente pour comprendre le fonctionnement de cerveaux as well as complexes.” Le Dr Cansu Arican a résumé les résultats.
L’étude a été financée par la Fondation allemande pour la recherche et le réseau “iBehave”.
