- Une équipe de recherche a mis en évidence un circuit neuronal clé permettant au cerveau de s’adapter rapidement aux changements.
- Menée sur des souris, elle montre qu’une communication rapide entre le cortex piriforme, impliqué dans le traitement des odeurs, et le bulbe olfactif, qui reçoit les informations sensorielles initiales, aide à ajuster le comportement face à de nouvelles règles. En désactivant ce circuit, les chercheurs ont observé une difficulté accrue d’adaptation.
- Cette découverte remet en question la séparation stricte des sens dans le cerveau et pourrait mener à des avancées pour traiter des troubles affectant la flexibilité cognitive, comme l’autisme ou certaines maladies neurodégénératives.
L’adaptabilité rapide du cerveau face aux changements est essentielle à la survie. Pourtant, les mécanismes sous-jacents à cette flexibilité restent jusqu’ici mal compris. Une nouvelle étude, publiée dans Nature Communications, met en lumière un circuit neuronal clé qui joue le rôle de système de mise à jour rapide, permettant aux animaux d’ajuster rapidement leur comportement face à des modifications de leur environnement.
Un circuit neuronal essentiel à l’apprentissage rapide
Menée par des chercheurs du Cold Spring Harbor Laboratory (Etats-Unis) et de l'Institut de neurosciences de Transylvanie (TINS), l'étude s’est intéressée à la manière dont les souris apprennent et s’adaptent lorsque les règles de récompense changent. Ce mécanisme repose sur une communication rapide entre deux régions du cerveau : le cortex piriforme, impliqué dans le traitement des odeurs, et le bulbe olfactif, qui reçoit les informations sensorielles initiales.
Les chercheurs ont entrainé des souris à réagir à des stimuli sensoriels (odeurs ou sons) pour obtenir de l’eau. Parfois, une odeur signifiait une récompense et un son indiquait d’attendre. Mais ces règles étaient modifiées sans préavis, précise un communiqué. Les souris devaient donc repérer ces changements et ajuster leur comportement en conséquence.
Grâce à des microscopes spécialisés, les scientifiques ont observé en temps réel l’activation des circuits cérébraux des souris lors de ces tâches. Ils ont constaté que ces régions du cerveau, initialement connues pour traiter les odeurs, gèrent également des informations sonores et liées aux récompenses. Cette flexibilité permet une adaptation rapide et efficace.
En analysant ces connexions, les chercheurs ont constaté que les signaux descendants provenant du cortex olfactif transmettent des informations sur la valeur "récompensatrice" du stimulus au bulbe olfactif, qu’il s’agisse d’un son ou d’une odeur. Cette communication rapide aide les animaux à ajuster leur comportement en quelques essais seulement.
Un mécanisme adaptable à d’autres systèmes sensoriels ?
Pour vérifier l’importance de ce circuit, les chercheurs ont temporairement désactivé cette connexion à l’aide de protéines sensibles à la lumière. Résultat : les souris avaient beaucoup plus de difficultés à adapter leur comportement, confirmant le rôle clé de ce circuit neuronal.
Cette étude remet en question l’idée selon laquelle chaque sens est traité de manière isolée dans le cerveau. Au contraire, les circuits neuronaux semblent partager et intégrer différents types d’informations en fonction du contexte et des besoins de l’animal.
Les chercheurs souhaitent maintenant étudier si des mécanismes similaires existent pour la vision ou le toucher. Ces travaux pourraient mener à de nouvelles stratégies pour traiter des troubles où la flexibilité comportementale est altérée, comme dans l’autisme ou certaines maladies neurodégénératives.
Une étude récente a mis en évidence un circuit neuronal clé permettant au cerveau de s’adapter rapidement aux changements.
Menée sur des souris, elle montre qu’une communication rapide entre le cortex piriforme, impliqué dans le traitement des odeurs, et le bulbe olfactif, qui reçoit les informations sensorielles initiales, aide à ajuster le comportement face à de nouvelles règles.
En désactivant ce circuit, les chercheurs ont observé une difficulté accrue d’adaptation. Cette découverte remet en question la séparation stricte des sens dans le cerveau et pourrait mener à des avancées pour traiter des troubles affectant la flexibilité cognitive, comme l’autisme ou certaines maladies neurodégénératives.
