Bases comportementales et génétiques des apprentissages aversif et appétitif chez l'abeille, Apis mellifera

Dans un monde dynamique la survie des animaux depend de leur capacite a integrer des signaux environnementaux afin d'adapter leur comportement a la survenue de consequences positives (nourriture) ou negatives (dangers) c'est-a-dire de leurs capacites d’apprentissages associatifs appetitif et aversif. Pendant ce travail de these, nous nous sommes interesses aux bases comportementales, moleculaires et genetiques de l'apprentissage aversif et aux relations existant entre apprentissages aversif et appetitif au sein d'un groupe social. L'abeille est un insecte eusocial qui constitue un modele de choix pour cette etude grâce a l'existence des protocoles de conditionnement appetitif de la reponse d'extension du proboscis (REP) et de conditionnement aversif de la reponse d'extension du dard (RED). Jusqu'a present, le renforcement utilise dans le conditionnement aversif de la RED etait un choc electrique. Ce stimulus traversant la majeure partie du corps de l'abeille, il est peu aise d'etudier les structures responsables de sa detection. Dans un premier chapitre, nous avons donc teste l’effet d’une forte temperature (65°C) sur la RED. Nous montrons qu’une stimulation thermique au niveau des pieces buccales, des pattes ou des antennes induit une RED. De plus, les abeilles parviennent a associer une odeur a la presentation concomitante d'une forte temperature. Dans un deuxieme chapitre, nous avons cartographie la sensibilite thermique du corps des abeilles en mesurant la RED. Ce travail a montre que la stimulation de presque toutes les parties du corps induit une RED. De plus, ces stimulations peuvent jouer le role de renforcement aversif lors d’un conditionnement olfactif de la RED. Nous nous sommes ensuite interesses aux recepteurs peripheriques potentiellement impliques dans la detection des fortes temperatures, et en particulier a HsTRPA (Hymenoptera specific Transient Receptor Potential A). Nous montrons que l’injection d'inhibiteurs exogenes de HsTRPA reduit les RED a la temperature. Ces resultats suggerent l’implication possible d’HsTRPA dans la detection de la temperature chez l’abeille. Dans un troisieme chapitre, nous nous sommes interesses aux relations existant entre les capacites d’apprentissages aversif et appetitif des abeilles. En nous appuyant sur le protocole aversif thermique, combine au protocole de conditionnement de la REP existant, nous avons etudie la distribution des capacites hedoniques appetitive et aversive au sein d'une ruche. La reine etant fecondee par 15-20 mâles, la ruche est segmentee genetiquement en autant de lignees paternelles differentes. Nos donnees montrent que la sensibilite des individus aux renforcements aversif (chaleur) et appetitif (sucre) determine leurs performances d'apprentissage au sein de chaque modalite hedonique. Nous montrons de plus l’existence d’un trade-off, sous determinisme genotypique, entre les capacites cognitives appetitive et aversive au sein de la colonie. Le quatrieme chapitre a etudie la plasticite comportementale induite par les deux types de conditionnement. La REP et la RED etant des reponses de type "tout ou rien", nous nous sommes demande si les mouvements antennaires des abeilles pouvaient procurer une mesure fine et integrer des apprentissages appetitif et aversif. Nous avons developpe un systeme de capture video enregistrant les mouvements antennaires a haute vitesse. Nous montrons que les abeilles modifient leur reponse antennaire a une odeur apres un apprentissage appetitif mais pas apres un apprentissage aversif. Durant ce travail de these, nous avons ainsi developpe deux nouveaux protocoles comportementaux en contention, et avons procure de nouvelles donnees sur l’apprentissage aversif chez l’abeille. Nous avons observe un trade-off au sein de la ruche entre les capacites hedoniques appetitive et aversive, sous determinisme genetique. De telles specialisations cognitives pourraient jouer un role preponderant dans l'evolution des groupes sociaux.