- Les chercheurs ont observé un changement cohérent dans l'expression d'une poignée de gènes chez les poissons qui ont été élevés dans l'isolement social.
- Après seulement 30 minutes de nage avec leurs parents, il y avait une récupération significative des niveaux de ces gènes.
Lutter contre la Covid-19 modifie notre cerveau. La distanciation physique et les mesures d’isolement affectent le fonctionnement cérabral. Des chercheurs allemands de l'Institut Max Planck ont souhaité comprendre comment et ils ont découvert une molécule cérébrale qui fonctionne à la manière d’un “thermomètre” qui détecte la présence d’autres personnes. Ils ont présenté leurs travaux le 2 décembre dans la revue Nature.
Le niveau des gènes augmente en présence d’autres poissons
Les chercheurs ont mené leurs expériences sur des poissons zèbres pour lesquels, comme pour les humains, des conditions sociales variables entraînent des changements durables dans leur comportement. Pour mesurer l’effet sur le cerveau, ils ont cherché les systèmes cérébraux qui détectent l’environnement social pour savoir si des gènes neuronaux sont impliqués. Pour cela, ils ont élevé un poisson zèbre seul et utilisé le séquençage de l'ARN pour mesurer les niveaux d'expression de milliers de gènes neuronaux.
Les résultats ont montré une modification dans l’expression de gènes des poissons zèbres lorsqu’ils sont seuls. “Nous avons trouvé un changement cohérent dans l'expression d'une poignée de gènes chez les poissons qui ont été élevés dans l'isolement social, révèle Lukas Anneser, auteur de l’étude. L'un d'eux était l'hormone parathyroïdienne 2 (pth2), codant pour un peptide relativement inconnu dans le cerveau. Curieusement, l'expression de pth2 n'a pas seulement suivi la présence des autres, mais aussi leur densité. Étonnamment, lorsque le poisson zèbre était isolé, la pth2 disparaissait dans le cerveau, mais son niveau d'expression augmentait rapidement, comme une lecture du thermomètre, lorsque d'autres poissons étaient ajoutés à l'aquarium.”
La présence des autres ressentie
Les scientifiques ont ensuite cherché à savoir si les effets de l’isolement peuvent être inversés et ont placé les poissons dans un cadre social. “Après seulement 30 minutes de nage avec leurs parents, il y avait une récupération significative des niveaux de pth2, a observé Lukas Anneser. Après 12 heures avec des parents, les niveaux de pth2 étaient impossibles à distinguer de ceux observés chez les animaux élevés socialement. Cette régulation très forte et rapide était inattendue et indiquait un lien très étroit entre l'expression des gènes et l'environnement.”
Pour aller plus loin, les chercheurs ont étudié comment ces animaux détectent la présence des autres et le lien que cela entretient avec la modification de l’expression des gènes impliqués. “Il s'est avéré que la modalité sensorielle qui contrôle l'expression de pth2 n'était pas la vision, le goût ou l'odorat, mais plutôt la mécanosensation, dévoile Erin Schuman qui a dirigé l’équipe de scientifiques. Ils ‘ressentaient’ en fait les mouvements physiques des poissons voisins qui nageaient.”
La neuro-hormone qui régule nos réseaux cérébraux
Les poissons perçoivent le mouvement, le fameux mécano-sens, autour d’eux à l’aide d’un organe sensoriel appelé ligne latérale. Pour tester le rôle de la mécanosensation dans la conduite de l'expression de pth2, l'équipe a ablaté les cellules mécanosensibles dans la ligne latérale du poisson. Chez ceux qui étaient isolés, cette ablation a empêché le sauvetage de la neuro-hormone qui était habituellement induite par la présence d'autres poissons.
“Nos données indiquent un rôle surprenant pour un neuropeptide relativement inexploré, Pth2, qui suit et répond à la densité de population de l'environnement social d'un animal. Il est clair que la présence d'autres personnes peut avoir des conséquences dramatiques sur l'accès d'un animal aux ressources et sa survie ultime. Il est donc probable que cette neuro-hormone régulera les réseaux sociaux cérébraux et comportementaux”, a conclu Erin Schuman.
