Activité Cérébrale Mesurée Pendant Que Les Mouches Volent

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Des électrodes branchées à de minuscules cerveaux de mouche des fruits ont montré une augmentation d'activité en vol.

Dans une expérience effrayante de mouche des fruits, les scientifiques ont utilisé des électrodes pour mesurer l'activité cérébrale des insectes minuscules tout en battant des ailes pour la première fois. Ils ont découvert que lorsque les animaux ont commencé à voler, les neurones situés dans la région visuelle du cerveau ont rapidement augmenté leur activité.

Bien que les cervelles des mouches des fruits soient minuscules et ne contiennent que 300 000 cellules cérébrales, les résultats ont des implications pour la compréhension des changements cérébraux chez les grands animaux. À titre de comparaison, un cerveau humain moyen compte environ 100 milliards de neurones.

"Notre travail sur Drosophile [Les mouches à fruits] présentent un intérêt général car les neurones sensoriels de nombreuses espèces, y compris les oiseaux, les rongeurs et les primates, changent la force de leur réponse en fonction de l’état comportemental de l’animal, mais la raison pour laquelle ces changements de sensibilité se produisent n’est pas tout à fait claire, " a déclaré Gaby Maimon, chercheur à Caltech.

La recherche a été publiée le 14 février dans l'édition en ligne avancée de la revue Nature Neuroscience.

Les enregistrements antérieurs d'activité des cellules neuronales chez les mouches des fruits concernaient des animaux bloqués ou collés. Travailler avec un si petit cerveau peut être un défi en soi, mais Maimon et ses collègues voulaient garder la mouche vivante et active.

"Le défi consistait à pouvoir accéder au cerveau de manière à ne pas compromettre la capacité de l'animal à voler ou à adopter un comportement", a déclaré le chercheur de l'étude Michael Dickinson de Caltech. "Nous ne pouvions pas simplement extraire le cerveau du corps et le mettre dans un plat."

L’équipe a donc attaché la mouche du fruit de telle sorte que sa tête soit maintenue en place tandis que ses ailes étaient libres de battre. Ensuite, les scientifiques ont découpé une partie de la cuticule dure recouvrant le cerveau de l'insecte et ont placé les électrodes sur des neurones situés dans la région visuelle du cerveau.

Sous le capot, le cerveau d'une mouche des fruits ressemble à une goutte blanche, a déclaré Dickinson à WordsSideKick.com.

"Ces cellules aident essentiellement la mouche à détecter le changement de posture de son corps", a déclaré Dickinson. "On pense que les signaux de ces cellules contrôlent de minuscules muscles directeurs qui modifient ensuite le schéma du mouvement des ailes et ramènent l'animal à l'équilibre."

Un affichage visuel de bandes en mouvement laissait penser à la mouche qu'elle était en mouvement, qu'elle soit en train de marcher ou de voler, ce qui a été déclenché par une bouffée d'air qui a fait battre les ailes de la mouche. L'activité électrique des cellules cérébrales visuelles a à peu près doublé en vol, ont-ils découvert. L'augmentation d'activité suggère que ce système visuel est extrêmement sensible lorsque l'animal a pris son envol.

"Ce que cela nous dit vraiment, au moins en ce qui concerne ce système visuel, c'est que le cerveau de la mouche est dans un état différent quand il vole, qu'il est au repos ou lorsqu'il marche sur le sol", a déclaré Dickinson.

Ensuite, l’équipe espère comprendre ce qui se cache derrière la sensibilité supplémentaire et son objectif pour les mouches à fruits.

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