Activation de l’instinct de chasse chez les souris avec l’optogénétique

Des chercheurs ont isolé le circuit cérébral qui coordonne la chasse chez les souris. Une expérience menée avec l’optogénétique qui est une nouvelle discipline combinant l’optique et la génétique afin de stimuler les neurones avec la lumière.


Cette image montre une souris qui chasse un criquet en étant stimulée par l'optogénétique
Cette image montre une souris qui chasse un criquet en étant stimulée par l'optogénétique - Crédit : Ivan de Araujo

Des chercheurs de l’université de Yale ont isolé le circuit cérébral qui gère la chasse selon une étude publiée dans la revue Cell. Un ensemble de neurones dans l’amygdale, le centre de l’émotion et de la motivation dans le cerveau, incite l’animal à chasser sa proie. D’autres signaux incitent l’animal à utiliser sa mâchoire et ses muscles du cou pour mordre et tuer.

Les chercheurs ont utilisé l’optogénétique qui permet d’activer précisément des neurones avec la lumière. Quand le laser est désactivé, les animaux se comportent normalement. Mais quand on l’active, les deviennent des zombies (un raccourci qu’on nous pardonnera) similaires à ceux de la série The Walking Dead. Dans ce mode, les souris vont poursuivre et mordre toutes les choses sur leur chemin incluant des capsules de bouteille et des bâtonnets. Nous activons le laser et les souris sautent sur l’objet en le tenant avec leurs pattes et en le mordant intensément comme si elles essayaient de le capturer et de le tuer selon Ivan de Araujo, professeur adjoint de psychiatrie à l’université de Yale.

L’analogie à Walking Dead est seulement vraie dans une certaine mesure. Dans une situation réelle, la chasse est le résultat de comportements complexes qui sont communs à la plupart des vertébrés à mâchoire incluant les humains. C’est un acteur évolutionnaire majeur dans le cerveau. Il doit exister un cheminement sous-cortical primordial qui connecte l’entrée sensorielle au mouvement de la mâchoire et de la morsure.

Dans l’expérience, les souris n’ont pas attaqué les autres souris dans la cage. Et la faim a également affecté le comportement de prédation. Les souris affamées étaient beaucoup plus agressives pendant la stimulation avec la lumière par rapport aux souris qui étaient rassasiées. Le système n’est pas une agression généralisée selon de Araujo. Il semble lié à l’intérêt de l’animal à obtenir de la nourriture.

Cette expérience avec l’ vient des travaux d’Araujo de comprendre les mécanismes neuraux derrière les comportements alimentaires des animaux. Selon ce chercheur, les souris n’ont rien à faire que de manger la nourriture qu’on leur donne. Je me suis demandé sur l’aspect naturel de ce comportement.

Ces comportements naturels l’ont mené vers une étude qui avait cartographié les zones cérébrales associées avec la chasse et l’alimentation. De nombreuses zones étaient identifiées, mais il y avait une zone qui réagissait exclusivement à la chasse et non à l’alimentation. Cette région, qui est le noyau central de l’amygdale, avait également des projections qui étaient associées aux zones qui contrôlent les muscles de la chasse tels que la mâchoire et le cou. Cette zone était parfaitement compatible avec un système d’activation qui dirige le comportement moteur qui est associé avec la chasse.

En manipulant les différents types de neurones dans cette région, les chercheurs ont trouvé qu’un ensemble de neurones contrôlait la poursuite et un autre contrôlait le fait de tuer. Les expériences ont impliqué des objets inertes tels que des capsules ou des bâtonnets, mais également des jouets en forme d’insecte et des insectes vivants. Les chercheurs ont ciblé chaque type de neurone. Ils ont découvert que s’ils ciblaient les neurones associés avec la morsure et le fait de tuer, alors les souris poursuivraient la proie, mais elles ne la tueraient pas. La force de la morsure a baissé de 50 % et cela implique que les souris ne mordaient pas pour tuer.

L’équipe explore désormais l’entrée sensorielle dans l’amygdale pour déterminer les déclencheurs des comportements de prédation en analysant comment les 2 modules, celui qui contrôle la poursuite et l’autre qui contrôle le fait de tuer, sont coordonnés. Nous avons désormais un contrôle sur leurs identités anatomiques et on espère qu’on pourra les manipuler plus précisément dans le futur.

Source : Revue Cell (http://www.cell.com/cell/fulltext/S0092-8674(16)31743-3)

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Jacqueline Charpentier

Ayant fait une formation en chimie, il est normal que je me sois retrouvée dans une entreprise d'emballage. Désormais, je publie sur des médias, des blogs et des magazines pour vulgariser l'actualité scientifique et celle de la santé.

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