Projet ANR-07-NEUR-0037 – PRE-EXPODOUR : Brève pré-exposition - grands effets: une question d'attention ou une forme de sensibilisation à long terme?
Programme : Neurosciences, Neurologie et psychiatrie (NEURO) 2007
Année de financement : 2007
Coordinateur du projet : INSTITUT NATIONAL DE LA RECHERCHE AGRONOMIQUE - CENTRE DE RECHERCHE DE VERSAILLES GRIGNON (INSTITUT NATIONAL DE LA RECHERCHE AGRONOMIQUE - CENTRE DE RECHERCHE DE VERSAILLES GRIGNON)
Partenaires : Centre national de la recherche scientifique; Centre national de la recherche scientifique; Institut national de la recherche agronomique; Institut national de la recherche agronomique
Montant : 500000.0 euros
Date de début : 2008
Durée : 36 mois
Résumé : La plasticité des systèmes sensoriels est primordiale pour les animaux vivant dans un environnement changeant. Ils doivent traiter l'ensemble des stimuli sensoriels auxquels ils sont soumis pour en extraire l'information nécessaire car la somme d'informations qu'un animal peut traiter simultanément est limitée. Chez les vertébrés, l'attention sélective est surtout étudiée en rapport avec la conscience. Chez les insectes comme la mouche, il existe une attention sélective. Un effet unique de pré-exposition a été mis en évidence chez le mâle d'un papillon de nuit. Une pré-exposition à différents stimuli augmente la réponse comportementale et cérébrale du mâle à la phéromone sexuelle. Le but de ce projet est de tester si la pré-exposition à des stimuli sensoriels chez notre insecte induit une forme d'attention ou une nouvelle forme d'apprentissage/sensibilisation à long terme. Nous étudierons 1) la spécificité de l'effet de pré-exposition et 2) les mécanismes neurobiologiques sous-jacents.//Pour savoir si l'augmentation de sensibilité à la pheromone après pré-exposition des mâles de papillons de nuit est dûe à un effet d'attention ou à un effet de sensibilisation à long terme, nous étudierons la spécificité de l'effet de pré-exposition et les mécanismes neuronaux liés.
Pour tester la spécificité de l'effet de pré-exposition, nous comparerons la réponse comportementale à la pheromone par rapport à celle aux odeurs de plante ou de nectar, après pré-exposition à la pheromone, avec un compensateur de locomotion et des tests de cafeteria. Le compensateur nous permettra aussi d'étudier les temps de réponse de l'effet de pré-exposition.
Puis nous étudierons les mécanismes périphériques et centraux de la plasticité comportementale observée. Au niveau périphérique, nous comparerons l'expression de gènes olfactifs et les réponses des neurones récepteurs gustatifs et olfactifs avant et après pré-exposition. Dans le centre olfactif primaire (lobe antennaire), nous étudierons les réponses physiologiques de neurones individuels en utilisant des enregistrements intra-cellulaires et des techniques de marquage, et les réponses d'ensemble de neurones par des enregistrements multi-électrodes. Les changements anatomiques (taille des glomérules et connexions synaptiques) du lobe antennaire après pré-exposition seront étudiés par microscopie confocale et à transmission. Le rôle des amines biogènes sera évalué par des dosages cérébraux par HPLC et par des expériences de pharmacologie. L'effet de l'injection d'amines biogènes, d' agonistes et d'antagonistes sur le comportement et les réponses neurales sera étudié. Enfin, l'expression des récepteurs aux amines biogènes dans le système périphérique et central sera comparée entre insectes naïfs et pré-exposés. Par ce projet, nous souhaitons tester l'hypothèse originale que cet effet de pré-exposition représente soit une forme d'attention selective, soit une nouvelle forme d'apprentissage (une sensibilisation à long terme).
//Si une brève pré-exposition à la phéromone chez le papillon mâle augmente l'attention pour un signal sensoriel important, les réponses aux odeurs de fleurs/nectar devraient être moins fortes. Dans ce cas, l'attention selective "active" le réseau neuronal déjà fonctionnel pour mieux répondre à un signal majeur. Par contre, si la pré-exposition à la phéromone a plutôt un effet sur la maturation du système nerveux entier, les réponses aux différents stimuli devraient croître en parallèle. 
Les neurones olfactifs centraux semblent plus sensibles après pré-exposition. Comme pour les différents types de plasticité, nous prévoyons des changements aux niveaux périphérique et central, en termes de réponses physiologiques et d'expression de gènes olfactifs. Les effets de pré-exposition, dans le cas d'attention selective, pourraient s'expliquer par une neuromodulation des amines biogènes, tandis que des changements anatomiques sont plutôt attendus dans le cas d'une sensibilisation à long terme.