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Des neurones spécifiques chez les mouches à fruits s’activent en fonction de la direction du vent, ce qui les aide à former une carte neurale de leur environnement. Des algorithmes inspirés de cette carte pourraient aider les robots à mieux naviguer dans leur environnement.

Une carte neurale de l’environnement

Tatsuo Okubo, de la Harvard Medical School et ses collègues ont voulu déterminer comment la direction du vent était caractérisée par le cerveau d’une mouche à fruits. S’il est bien connu que la direction du vent affecte le comportement des insectes, personne n’avait encore élaboré une carte des neurones impliqués dans ce phénomène pour aucun animal.
Les scientifiques ne cherchaient au départ que les neurones correspondant aux antennes. « Nous avons ensuite trouvé ces beaux neurones en forme d’anneau qui se trouvaient à côté des neurones qui affectent la direction de la tête », explique Okubo.
L’équipe a enregistré la vitesse d’activation de ces neurones annulaires chez une mouche à fruits vivante (Drosophila melanogaster), car ils modifiaient la direction du vent de son environnement. Ces expériences ont été réalisées dans l’obscurité afin d’éliminer l’impact de tout stimulus visuel.
Elles ont permis de découvrir que les différents neurones sensibles au vent avaient des préférences différentes quant à la direction du vent, s’activant davantage si le vent soufflait dans leur direction préférée. Cela a conduit à une fluctuation du schéma d’activation dans l’ensemble de la population des neurones qui correspondait à la direction du vent.
De plus, lorsque ces neurones étaient réduits au silence, les cellules de direction de la tête de la mouche réagissaient comme s’il n’y avait pas de vent du tout, ce qui suggère que l’information sur le vent a une influence directe sur la direction à laquelle fait face une mouche à fruits.

Les humains ont peut-être de tels neurones

Il n’est pas clair si les humains ont également de tels neurones. « Les humains peuvent certainement utiliser le vent pour la navigation à longue distance, comme la recherche d’une trajectoire, mais la façon dont ils le sentent ou dont il alimente un circuit de navigation reste une question ouverte », explique M. Okubo.
Il ajoute que ces découvertes pourraient un jour servir à donner aux robots une méthode de navigation supplémentaire. « Cela pourrait conduire à une navigation plus efficace lorsque les repères visuels ne sont pas disponibles », dit Okubo.
« Cette recherche prouve que la neurobiologie a encore beaucoup à apprendre des petits cerveaux des insectes mais sophistiqués », déclare Ronny Rosner, de l’université de Newcastle. « Cela sera particulièrement utile si nous voulons développer les algorithmes les plus efficaces pour l’orientation spatiale des machines intelligentes ».
Cette recherche a été publiée dans Neuron.
Source : New Scientist
Crédit photo : Pixabay

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Des neurones spécifiques chez les mouches à fruits s'activent en fonction de la direction du vent, ce qui les aide à former une carte neurale de leur environnement. Des algorithmes inspirés de cette carte pourraient aider les robots à mieux naviguer dans leur environnement. Une carte neurale de l'environnement Tatsuo Okubo,...