Ces scientifiques de l’Université du Massachusetts Medical School viennent d’identifier les neurones qui contrôlent le comportement alimentaire, à la fois en fonction de l’offre de nourriture et en fonction de la faim… chez la drosophile. Ces résultats, publiés dans la revue Nature, fournissent une nouvelle piste pour lutter contre l’obésité et vont aider les neurobiologistes à mieux comprendre comment le cerveau utilise la mémoire et traite les stimuli internes et externes pour produire des réponses classiques ou conditionnées (Pavlov).
Deux neurones Fdg responsables de la synthèse des informations sur la nourriture
C’est en développant un système qui leur permet d’activer à distance les cellules du cerveau chez un modèle expérimental de drosophile en utilisant la température ambiante, que ces chercheurs sont parvenus à identifier et caractériser les circuits neuronaux impliqués dans l’action de «manger» et de décider d’une action d’alimentation ultérieure.
L’équipe a d’abord évalué l’expression des gènes en fonction de la température dans les neurones de plus de 800 lignées de drosophiles. En plaçant ces mouches génétiquement modifiées dans une petite chambre à température contrôlée, il pouvait activer ou non ces gènes en augmentant et en diminuant la température ambiante.
- Dans des conditions naturelles, lorsqu’une une mouche affamée est en contact avec les aliments, elle cesse tout mouvement et 8 fonctions motrices de base associées à l’alimentation, se mettent en marche.
- Lorsque la température est augmentée, une seule lignée de Drosophile conserve intactes ces 8 fonctions motrices, même en l’absence de nourriture ou d’autres stimuli. Les chercheurs identifient sur cette mouche, une paire de neurones, nommés neurones Fdg, responsables de la synthèse des informations sur la nourriture et capable de les utiliser pour initier le mécanisme d’alimentation.
Etudier les fonctions et la composition des circuits neuronaux
Le Pr Motojiro Yoshihara, professeur de neurobiologie à l’Université du Massachusetts et auteur de l’étude, explique que, « pour tout organisme, la décision de manger est une intégration complexe de stimuli internes et externes qui conduisent à l’activation d’une séquence organisée de la motricité ». En développant des outils génétiques qui permettent d’activer à distance des cellules individuelles du cerveau chez la drosophile, non seulement son équipe a pu identifier une paire de neurones essentiels à l’acte de manger mais dispose aussi d’un outil puissant pour étudier les fonctions et la composition des circuits neuronaux.
Alors que ces neurones identifiés sont activés en présence d’une source de nourriture mais aussi en fonction de la faim, ils fournissent une piste pour lutter contre les troubles du comportement alimentaire et l’obésité.
Au-delà, le nouvel outil de recherche développé par ces chercheurs et l’identification de ces neurones qui intègrent à la fois des stimuli internes et externes pour initier le comportement alimentaire, vont permettre de mieux comprendre les bases biologiques de comportements classiques ou pavloviens et, en particulier, comment le cerveau peut intégrer les stimuli extérieurs dans un processus de conditionnement.
Flood T. F., Nature, 499, 83–87, (Visuel© Knut Wiarda – Fotolia.com)
