New Haven, Conn. – Des chercheurs de l'Université de Yale et de l'Université du Connecticut ont révélé des informations significatives sur la manière dont les cerveaux des animaux traitent les informations sensorielles et prennent des décisions. Publiée dans la revue Cell, l'étude met en lumière la fonction essentielle des synapses électriques dans le filtrage des données sensorielles, permettant aux animaux de faire des choix appropriés au contexte.
La recherche se concentre sur le nématode C. elegans, qui sert de modèle puissant pour comprendre les mécanismes neuronaux de la prise de décision. Les vers présentent des comportements qui démontrent leur capacité à naviguer dans des gradients de température en employant deux stratégies : la migration de gradient vers des températures préférées et le suivi isothermique lorsqu'ils sont proches de leur plage désirée.
Les scientifiques ont découvert qu'un type de connexion spécifique, connu sous le nom de synapses électriques, joue un rôle clé dans ce processus. Ces synapses, médiées par la protéine INX-1, connectent les neurones AIY responsables des décisions locomotrices. Daniel Colón-Ramos, professeur à Yale, a noté : "Modifier ce conduit électrique dans une seule paire de cellules peut changer ce que l'animal choisit de faire." Cela suggère que les synapses électriques ne se contentent pas de transmettre des signaux, mais agissent également comme des filtres sophistiqués.
Dans des conditions normales, ces synapses aident les vers à ignorer les fluctuations de température mineures, leur permettant de se concentrer sur des changements significatifs dans leur environnement. Cependant, lorsque l'INX-1 est absent, les vers deviennent hypersensibles aux petites variations de température, ce qui entraîne une navigation erronée.
Colón-Ramos a comparé cela à un oiseau étendant ses pattes de manière inappropriée en vol, ce qui peut entraver sa capacité à atterrir efficacement. Les implications de cette recherche vont au-delà de C. elegans, car les synapses électriques sont répandues dans les systèmes nerveux de nombreux animaux, y compris les humains.
Colón-Ramos a souligné l'importance plus large, en déclarant : "Les scientifiques pourront utiliser ces informations pour examiner comment les relations dans les neurones uniques peuvent changer la manière dont un animal perçoit son environnement et y répond." Cette compréhension pourrait améliorer les connaissances sur le traitement sensoriel et la prise de décision à travers diverses espèces.
De plus, les résultats de l'étude pourraient informer des applications dans des domaines tels que la neuroscience et l'intelligence artificielle, où la compréhension du filtrage sensoriel et des processus décisionnels pourrait conduire à des avancées technologiques et à des stratégies de traitement.
L'équipe de recherche comprenait les coauteurs principaux Agustin Almoril-Porras et Ana Calvo, avec des contributions de plusieurs chercheurs de Yale et de l'Université du Connecticut. Le projet a reçu le soutien des Instituts nationaux de la santé, de la Fondation nationale des sciences et d'une bourse du Howard Hughes Medical Institute.