En termes de neurobiologie, les fourmis sont une espèce modèle —

Des chercheurs de MedUni Vienna, de l’Institut Max Planck de microbiologie marine de Brême et de l’Université de Brême ont mis au point une nouvelle méthode pour étudier le cerveau des insectes sociaux, qui ne mesure que quelques millimètres. À l’avenir, leur approche pourrait jouer un rôle déterminant dans la recherche sur les processus neurobiologiques fondamentaux. La méthode intègre des données chimiques tridimensionnelles dans un modèle anatomique haute définition, permettant une visualisation impartiale de la neurochimie 3D dans son environnement anatomique particulier. Publié dans la revue Nexus PNAS, l’étude a montré que certains peptides de fourmis, tels que les peptides liés à la tachykinine TK1 et TK4, sont largement distribués dans de nombreuses régions du cerveau des deux espèces, tandis que d’autres peptides, dont la myosuppressine, ne se trouvent que dans des régions particulières. Les chercheurs ont également remarqué des différences entre les deux espèces – un grand nombre de peptides ont été trouvés dans le lobe optique de L. niger, mais un seul (un peptide de type ITG) a été identifié dans la même région chez A. sexdens.

La principale caractéristique de la nouvelle méthode est qu’une approche corrélative est utilisée pour analyser les données. Cela signifie que les cartes 3D de la distribution des neuropeptides et les modèles anatomiques 3D sont précisément rassemblés, générant deux cartes qui aident à naviguer dans le cerveau des fourmis. Chaque carte contient des informations différentes, essentielles pour l’étude des organes à forte plasticité, tels que le cerveau des insectes sociaux, particulièrement difficiles à analyser en raison de la division complexe du travail et du système de castes dans les colonies de fourmis. S’appuyant sur des études antérieures d’imagerie MS de neuropeptides dans des systèmes modèles d’invertébrés, cette approche représente une méthode prometteuse pour étudier les processus neurobiologiques fondamentaux en visualisant la neurochimie 3D sans distorsion dans son propre environnement anatomique complexe.

« Ces découvertes ont le potentiel de modifier fondamentalement la façon dont nous étudions les processus neurobiologiques complexes. Notre méthode ouvre de nouvelles perspectives lorsqu’il s’agit d’observer de plus près le cerveau des insectes sociaux et de mieux comprendre le fonctionnement des systèmes nerveux où la chimie et l’anatomie sont parfaitement harmonisées », a commenté l’auteur principal Benedikt Geier, qui a travaillé aux côtés de l’auteur principal Esther Gil. Mansille. « En termes de neurobiologie, les fourmis sont une espèce modèle. En raison des structures extrêmement complexes des colonies de fourmis, cette méthode pourrait être appliquée à l’avenir pour comprendre divers facteurs, dont l’évolution des comportements sociaux dans le règne animal, ou la biochimie de certains systèmes hormonaux qui se sont développés de manière similaire. chez les fourmis et les humains », a rapporté Christian Gruber.