Projet ANR-08-BLAN-0203 – INSAVEL : An integrative and comparative study of aversive learning in two insect models, the fruit fly and the honeybee
Programme : Blanc (BLANC) 2008
Année de financement : 2008
Coordinateur du projet : CNRS DELEGATION REGIONALE MIDI-PYRENEES (CNRS DELEGATION REGIONALE MIDI-PYRENEES)
Partenaires : Centre national de la recherche scientifique; Centre national de la recherche scientifique; Institut national de la recherche agronomique
Montant : 400000.0 euros
Date de début : 2009
Durée : 36 mois
Résumé : L'apprentissage aversif est un trait essentiel de la vie d'un animal car il permet de prédire qu'un événement donné est associé avec un stimulus potentiellement dangereux. Ce type d'apprentissage permet donc de survivre dans différents contextes comportementaux qui vont de l'évitement d'un prédateur au rejet de sources alimentaires indigestes. Les insectes ont joué un rôle prépondérant dans l'étude de l'apprentissage et la mémoire aux niveaux comportemental, cellulaire et moléculaire. Dans le cas de l'apprentissage aversif, les contributions réalisées par les insectes ont été limitées pratiquement à une seule espèce, la mouche du vinaigre Drosophila melanogaster, et à un protocole de conditionnement dominant dans lequel des groupes de mouches apprennent à éviter une odeur associée a des choc électriques. D'autres protocoles existent pour l'étude de l'apprentissage aversif de signaux visuels chez la drosophile mais ils sont d'une complexité technologique telle qu'ils sont devenus inaccessibles à la majorité des laboratoires intéressés par cette thématique. Ainsi, la généralité des mécanismes sous-jacents à l'apprentissage aversif décrits jusqu'à présent pour l'apprentissage olfactif chez la drosophile reste à vérifier. Dans ce sens, une étude intégrative et comparative sur l'apprentissage aversif chez les insectes est cruciale pour déterminer dans quelle mesure les mécanismes comportementaux, neuraux et moléculaires de l'apprentissage aversif sont généraux et vont au-delà de contextes comportementaux et écologiques propres à chaque espèce. Il est possible d'étudier l'apprentissage aversif chez la mouche du vinaigre et chez l'abeille domestique à partir d'une analyse à différentes échelles dans laquelle les stratégies comportementales sous-jacentes à l'apprentissage aversif sont caractérisées en parallèle à l'étude des réseaux neuronaux, neurotransmetteurs et cascades de signalisation moléculaire responsables de la représentation des stimuli aversifs. Notre projet repose sur une telle analyse et constitue ainsi une étude intégrative et comparative de l'apprentissage aversif chez l'insecte. Nous centrons notre analyse sur deux espèces reconnues pour être des modèles établis pour l'étude de l'apprentissage et la mémoire, la mouche du vinaigre Drosophila melanogaster et l'abeille Apis mellifera Chez la drosophile, nous étudierons l'apprentissage aversif dans le contexte d'évitement de ressources alimentaires indigestes et dans un contexte reproductif. Chez l'abeille, nous étudierons l'apprentissage aversif dans un contexte défensif. Nous déterminerons si les processus d'apprentissage et mémorisation suivent des dynamiques similaires, indépendamment du contexte considéré, ou si ils sont modelées par des contraintes écologiques et évolutives propres à chaque espèce. Nous caractériserons fonctionnellement et par neuroanatomie les circuits neuronaux et récepteurs moléculaires sous-jacents à l'apprentissage aversif. Nous étudierons en particulier le rôle des neurones dopaminergiques dont l'activité agirait en tant que substitut potentiel du renforcement aversif. Nous mettrons à l'épreuve l'hypothèse postulant que des circuits similaires de type dopaminergique sous-tendent la fonction aversive dans le cerveau de l'insecte, indépendamment du contexte écologique et comportemental. Nous bénéficions d'une équipe pluridisciplinaire dans laquelle des compétences comportementales, neurobiologiques, moléculaires et écologiques coexistent et contribuent à fournir une vision intégrale de l'apprentissage aversif chez l'insecte. Notre projet permettra par ailleurs d'obtenir des connaissances concrètes favorisant un management efficace et rationnel d'insectes pestes et de cultures agronomiques