Le cerveau humain contient environ 21 milliards de neurones. C'est pourquoi la cartographie des connexions entre ces neurones, essentielle pour comprendre le fonctionnement du cerveau, est une tâche intimidante. Mais le cerveau d’une mouche à fruits n’en a que 100 000, ce qui le rend un peu plus accessible..

Une équipe de neuroscientifiques du Howard Hughes Medical Institute a donc choisi les mouches des fruits pour leurs premières expériences avec un système d’apprentissage automatique capable de cartographier ces connexions.. “Nous voulions comprendre ce que font les neurones au niveau cellulaire,” a déclaré Kristin Branson, qui a dirigé l'équipe.

Leur système a parcouru plus de 225 jours de séquences vidéo de plus de 400 000 mouches des fruits, permettant de suivre leur position et de répertorier le comportement de chaque insecte. C'est une tâche qui aurait pris aux humains environ 3 800 ans.

Génétiquement modifié

Les chercheurs disposaient déjà d'une carte anatomique des neurones du cerveau d'une mouche des fruits, mais ils ne savaient pas quel rôle chaque groupe de neurones jouait dans le comportement. Alors, utilisant des populations de mouches génétiquement modifiées pour augmenter l'activité de différents neurones, ils se sont mis à caractériser leurs effets..

Par exemple, une population s’assemble quand elle est placée dans un plat peu profond. D'autres ont agi encore plus étrangement - “Parfois, vous obteniez des mouches qui tournaient toutes en cercles ou se suivaient toutes comme si elles étaient dans une ligne de conga,“ dit Jonathan Hirokawa, technicien de laboratoire.

En faisant correspondre ces comportements, minutieusement enregistrés par l'intelligence artificielle, aux données sur les neurones actifs, les chercheurs ont pu déterminer quels neurones étaient impliqués dans différents comportements..

Manger, voler, mate

En fin de compte, on espère que les résultats de la recherche pourront être appliqués à d'autres animaux et peut-être même à l'homme, avec leurs milliards de neurones.. “Les mouches font tout ce qu'un organisme doit faire dans le monde,” dit, auteur principal de l'étude décrivant les résultats.

“Ils doivent trouver de la nourriture, ils doivent fuir les prédateurs, ils doivent trouver un partenaire, ils doivent se reproduire.”

Les détails complets de la recherche étaient dans le journal Cell.

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