Un frère avec les bras écartés et le torse sorti n’a même pas à dire: «Viens à moi, mon frère.» Sa menace est claire. Comme la recherche publiée jeudi dans le journal Neurone montre, on peut en dire autant des mouches des fruits mâles quand elles sont assez énervées.
Lorsque ces insectes omniprésents veulent protéger leurs ressources ou leur territoire, ils déprécient leurs rivaux, gonflent leurs ailes et chargent, tout en changeant rapidement de direction, ce qui peut les rendre plus gros qu’ils ne le sont vraiment. Si un rival ne veut pas s’embêter avec une bagarre, il décolle. L’étude montre que le comportement des mouches des fruits «Viens chez moi, mon frère» est en fait motivé par un très petit ensemble de neurones qui fonctionnent indépendamment des autres comportements agressifs.
Brian Duistermars, Ph.D., postdoctorant en neurobiologie à Caltech et premier auteur de l’étude, admet que le comportement de la mouche semble bien trop familier.
"Cela rappelle étrangement les gars qui sont sur le point de se battre dans un bar", a déclaré Duistermars. Inverse. «Ils se figent et se regardent.» Ensuite, ils chargent leurs cibles, lèvent les ailes et les surveillent même dans les parages avant de les baisser à nouveau.
Dans le document, les chercheurs du Caltech et du Howard Hughes Medical Institute ont identifié un petit groupe d'environ trois neurones qui, lorsqu'il est activé, permet à la mouche des fruits (Drosophila melanogaster) plus susceptibles de se livrer à des comportements menaçants. C'est en soi une découverte remarquable, mais ils ont fait un pas en avant et ont compris comment modifier ces neurones et les activer de manière isolée, avec leurs rivaux présents et même sans autre mouche. En d'autres termes, ils ont eu des mouches à fruits contre un leurre et ont menacé une pièce vide.
Avant que les chercheurs puissent manipuler le cerveau des mouches, ils devaient se faire une bonne idée de leur comportement. Ils ont donc placé les mouches mâles, qui avaient été élevées en isolement, dans une chambre remplie de nourriture, l’un des principaux déclencheurs d’un comportement menaçant. Ces mouches en solo sont bien connues pour être beaucoup plus agressives que les mouches élevées en groupes. En observant plus de 400 de ces affrontements, ils ont découvert à quoi ressemblait un comportement menaçant.
«C’est comme un gars qui gonfle sa poitrine, qui vous met en colère et jette ses bras», dit Duistermars.
Ensuite, ils ont enquêté sur ce qui se passait au niveau cellulaire. Premièrement, ils ont déterminé quels neurones étaient activés lorsque les mouches affichaient un comportement menaçant. Forts de ces connaissances, ils ont modifié génétiquement des mouches pour que ces neurones puissent être activés par la lumière ou par la chaleur.
Lorsque les mouches avec des neurones activés par la chaleur ont été exposées à des températures plus élevées, les canaux ioniques de leurs neurones à comportement menaçant se sont ouverts et sont soudainement devenues super agressives. «Nous avons mis les mouches dans une pièce chauffée, et nous avons laissé les neurones s’allumer et faire ces expériences alors que je suis assis et que je transpire», explique Duistermars.
Ces mouches chaudes et agressives menaçaient facilement leurs voisins, bien qu’elles soient habituées aux autres mouches. Ce comportement est montré dans les deuxième et troisième rencontres de la vidéo ci-dessus. Dans une autre étape de l'expérience, les chercheurs ont passé un objet factice par une mouche activée par la chaleur, à un moment où les choses se sont déchaînées: a menacé l'objet inanimé, comme indiqué dans la quatrième rencontre.
«C’était l’une des découvertes les plus excitantes», dit Duistermars, «quand j’ai vu une mouche menacer un objet.»
La même chose s'est produite avec les mouches activées par la lumière lorsqu'elles ont été exposées à la bonne longueur d'onde de la lumière. Leurs neurones activés, les mouches ont menacé le mannequin, comme le montre la cinquième rencontre.
Duistermars prend soin de souligner que la lumière et la chaleur n’activent pas autant le comportement que l’ambiance permet le comportement.
«C’est presque comme un état interne», explique-t-il. "Lorsque nous sommes en colère, nous nous attaquons à des choses qui ne nous ont pas mis en colère." De même, lorsque les mouches sont prêtes à menacer, elles attaquent tout ce qui se trouve à proximité, qu’il s’agisse ou non d’une menace réelle.
Bien qu’il n’y ait pas encore de groupe de neurones activés impliqués dans des combats humains avec des inconnus, Duistermars souligne que de tels comportements sont courants chez tous les animaux à reproduction sexuelle. En tant que tel, il est optimiste sur le fait que lui et les autres acteurs de son domaine pourraient un jour libérer la connexion entre les cerveaux.
«Le fait que les mouches possèdent un petit ensemble de neurones qui régissent fondamentalement tout ce répertoire comportemental, suggère que les autres animaux le sont aussi."
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