Les neuroscientifiques ont développé un modèle informatique pour expliquer comment un ver nématode recherche de la nourriture, révélant que des cellules cérébrales uniques peuvent à la fois détecter l’environnement et contrôler la stratégie de recherche de nourriture d’un animal entier

L’étude, impliquant une équipe de scientifiques de l’Université de Leeds et du Centre médical universitaire Erasmus de Rotterdam, a impliqué l’espèce de nématode microscopique Caenorhabditis elegans

Dans un article publié aujourd’hui dans la revue Communications Biology, les chercheurs montrent que les cellules sensorielles de cet animal ne captent pas seulement les signaux de l’environnement, elles traitent également ces informations pour orienter la prise de décision qui dicte le mouvement de l’animal

Jusqu’à présent, les scientifiques pensaient généralement que les informations provenant des cellules sensorielles étaient envoyées à d’autres circuits du cerveau de l’animal pour la prise de décision et le contrôle du comportement

Le professeur Netta Cohen, neuroscientifique computationnelle à l’Université de Leeds et co-auteur principal de l’article, a déclaré : « Nos résultats sont surprenants : nous avons découvert des mécanismes simples par lesquels les cellules de dégustation de sel conduisent une stratégie plutôt sophistiquée pour rechercher de la nourriture.”

L’espèce C elegans se nourrit de bactéries dans des plaques de végétation en décomposition dans les sols Ces parcelles de nourriture sont susceptibles de varier en taille et d’être à une certaine distance les unes des autres, avec pour résultat que les colonies de vers subissent une existence « boom or bust » Pour un animal individuel, réussir à chercher de la nourriture est une question de vie ou de mort

Pour augmenter ses chances de survie, le ver a développé une stratégie de recherche de nourriture où il sillonnera aléatoirement une zone à la recherche de nourriture : s’il ne trouve pas de nourriture, l’animal s’éloignera à la recherche d’autres zones avec de la nourriture possible

Les chercheurs ont réalisé des expériences et développé un modèle qui explique comment les capteurs gustatifs du ver traitent les informations de l’environnement pour orienter son comportement de recherche de nourriture

Ils croient que le ver utilise son goût de sel dans le sol comme « balises de navigation », se dirigeant vers eux puis, s’il n’y a pas de nourriture, s’éloigne d’eux

Le système nerveux de C elegans contient 302 cellules, dont deux cellules gustatives stimulées par la présence de sel Ces deux cellules sensorielles réagissent différemment : l’une est stimulée par l’augmentation des niveaux de sel, l’autre par la diminution des niveaux de sel

Le point de départ de cette étude a été la découverte par des chercheurs dirigés par le Dr Gert Jansen à Rotterdam que lorsqu’une de ces cellules est active, l’autre est « endormie »

Le professeur Cohen a déclaré : « Lorsqu’un nématode détecte pour la première fois un environnement salé, la cellule sensorielle qui est sensible à l’augmentation des concentrations de sel est stimulée et fournit toutes les informations dont l’animal a besoin pour se diriger vers la zone saline.”

Mais si l’animal ne localise pas la nourriture au bout de quelques minutes, la cellule sensorielle se désensibilise Pendant ce temps, l’autre cellule gustative, stimulée par la diminution des niveaux de sel, devient active, induisant des virages serrés qui aident à garder l’animal sur le sel Le résultat est que l’animal explore préférentiellement de plus grandes plaques de sel

Les deux cellules sensorielles permettent au ver de se nourrir sur une plaque de sel Mais que se passe-t-il s’il ne trouve pas de nourriture ? Le Dr Gert Jansen et son groupe ont découvert que deux cellules sensorielles supplémentaires sont recrutées dans le circuit de détection du sel lorsque les animaux sont exposés au sel

On pensait initialement que ces cellules sensorielles supplémentaires alertaient le ver des dangers de l’environnement, lui permettant de changer brusquement de direction et de se mettre à l’abri du danger Mais l’étude a révélé que ces cellules d’évitement des dommages s’activent et se désactivent également dans le cadre de sa stratégie de navigation, ce qui lui permet de changer brusquement de direction pour éviter le sel, étendant ainsi sa zone de recherche de nourriture.

Au fil du temps, tous les capteurs continuent de basculer entre leurs états activés et désactivés, contrôlant ainsi une stratégie de recherche de nourriture riche et dynamique

Le professeur Cohen a déclaré : « Nous pensons qu’il s’agit d’un mécanisme intégré à ces cellules sensorielles Non seulement c’est remarquablement efficace, mais étonnamment, parce que tout se passe à l’intérieur des capteurs, il est très facile à mettre en œuvre avec la boîte à outils de base que presque toutes les cellules cérébrales ont à leur disposition.

« Alors que C elegans peut utiliser des signaux de sel pour chercher de la nourriture, nous soupçonnons que des mécanismes similaires peuvent être utilisés par d’autres animaux pour s’occuper de manière sélective d’autres signaux ou caractéristiques de l’environnement”

L’étude a été financée par le Conseil de recherche en ingénierie et en sciences physiques et le Centre de génétique biomédicale de l’Académie royale des sciences des Pays-Bas

Plus tôt cette année, l’équipe du professeur Cohen de l’Université de Leeds a révélé dans un article publié dans la revue Nature, qu’elle avait cartographié l’organisation physique du cerveau de C. elegans

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Actualités – FR – Des chercheurs découvrent que les cellules gustatives peuvent contrôler la stratégie de recherche de nourriture de l’animal entier
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Les cellules gustatives peuvent contrôler un Stratégie de recherche de nourriture pour l’animal entier
Les chercheurs découvrent que les cellules gustatives peuvent contrôler l’ensemble stratégie de recherche de nourriture des animaux&

Source: https://www.miragenews.com/researchers-discover-that-taste-cells-can-629037/

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