GPS du cerveau : Marmoset Gaze révèle de nouvelles perspectives sur la navigation spatiale

Résumé: Les chercheurs ont découvert que le ouistiti commun, un primate diurne, navigue dans son environnement différemment des rats précédemment étudiés, reflétant ses adaptations écologiques uniques.

Les marmousets utilisent des repères visuels, en s’appuyant sur des changements rapides de regard de la tête à l’arrêt, et minimisent les mouvements de la tête pendant la navigation. En revanche, les rats utilisent des mouvements de tête à faible vitesse et des explorations tactiles des moustaches.

Au niveau cellulaire, les régions hippocampiques du ouistiti montrent une sélectivité pour la vue 3D et la direction de la tête, ce qui suggère que le regard, et non le lieu, est la clé de leur navigation spatiale.

Faits marquants:

1. Les marmousets et les rats utilisent différentes stratégies pour explorer leur environnement, reflétant leurs niches écologiques distinctes. Les ouistitis dépendent fortement des repères visuels et minimisent les mouvements de la tête pendant la navigation.
2. Dans les régions hippocampiques des marmousets, les chercheurs ont observé une sélectivité pour la vue 3D et la direction de la tête, suggérant une navigation spatiale « basée sur le regard », contrairement à la navigation « basée sur le lieu » observée chez les rats.
3. Contrairement aux rats, les marmousets manquent d’oscillations thêta rythmiques pendant la locomotion. Au lieu de cela, ils montrent une réinitialisation des oscillations thêta déclenchée par des changements de regard, qui coïncide avec l’activation des interneurones.

Source: Actualités des neurosciences

Dans une nouvelle étude, les scientifiques ont découvert que le ouistiti commun, un primate connu pour sa vision diurne unique, navigue dans son monde d’une manière radicalement différente des rats précédemment étudiés.

La recherche met en lumière le rôle de l’hippocampe – souvent assimilé à un système de positionnement global (GPS) du cerveau – dans la navigation spatiale.

Les ouistitis, contrairement aux rats, utilisent une stratégie d’exploration visuelle à l’arrêt et naviguent vers les objectifs en minimisant les mouvements de la tête. Ils s’appuient sur des changements rapides de regard de la tête pour explorer leur environnement, un contraste intéressant avec les mouvements de tête à faible vitesse des rats et les explorations tactiles des moustaches.

« On constate que les stratégies d’exploration et de navigation reflètent l’adaptation de chaque espèce à sa niche écologique », expliquent les chercheurs. “Pour les marmousets, le recours aux repères visuels s’aligne sur leur comportement naturel pendant la journée.”

Au niveau cellulaire, les distinctions s’accentuent. Les régions CA3/CA1 de l’hippocampe des ouistitis montrent une sélectivité pour la vue 3D, la direction de la tête et, dans une moindre mesure, le lieu.

Cela semble être pour des combinaisons de ces variables, ce qui suggère que les marmousets utilisent principalement le regard pour la navigation spatiale.

Contrairement aux rats, les marmousets manquent d’oscillations thêta rythmiques des potentiels de champ locaux pendant la locomotion. Au lieu de cela, ils affichent une réinitialisation des oscillations thêta déclenchées par les changements de regard de la tête.

Cette réinitialisation coïncide avec l’activation des interneurones, suivie de diverses modulations de l’activité des cellules pyramidales.

Cette divergence dans la navigation du ouistiti par rapport au modèle du rat reflète les capacités de détection lointaine des adaptations du ouistiti à la vision diurne. Les résultats ont conduit les chercheurs à considérer l’hippocampe ouistiti comme un système GPS où le «G» signifie regard.

Cette étude fascinante ouvre non seulement la porte à une compréhension plus approfondie de la navigation spatiale entre les espèces, mais pourrait également conduire à des avancées dans l’étude de la fonction et de la navigation du cerveau humain.

À propos de cette actualité de la recherche en neurosciences

Auteur: Nouvelles des neurosciences Communications
Source: Actualités des neurosciences
Contact: Actualités des neurosciences Communications – Actualités des neurosciences
Image: L’image est créditée à Neuroscience News

Recherche originale : Accès fermé.
“L’hippocampe du ouistiti commun est un GPS, mais G est pour le regard” par Diego B. Piza et al. BioRxiv

Abstrait

L’hippocampe du ouistiti commun est un GPS, mais G est pour le regard

L’hippocampe des mammifères a été comparé à un système de positionnement global (GPS) qui permet la navigation spatiale. Cette notion a été principalement tirée d’études menées chez des mammifères nocturnes, tels que des rats ; qui manquent de nombreuses adaptations à la vision diurne par rapport aux primates diurnes.

Ici, nous démontrons que lors de la recherche de nourriture dans un labyrinthe 3D, le ouistiti commun, un primate diurne du nouveau monde avec une vision fovéale en stéréo-couleur, utilise principalement des changements rapides de regard de la tête tout en étant immobile pour explorer visuellement son environnement, puis navigue vers des objectifs minimisant les mouvements de la tête. . D’autre part, les rats bougent la tête à faible vitesse tout en se déplaçant pour explorer l’environnement à l’aide de leurs moustaches.

Ces différences dans les stratégies d’exploration-navigation reflètent les adaptations sensorielles des deux espèces à leurs niches écologiques. Dans les régions CA3/CA1 de l’hippocampe ouistiti, les neurones pyramidaux putatifs montrent une sélectivité pour la vue 3D, la direction de la tête et moins pour le lieu, mais principalement pour les combinaisons de ces variables.

Les interneurones inhibiteurs sont réglés sur la vitesse angulaire de la tête 3D et la vitesse de translation, la plupart des cellules présentant une sélectivité mixte pour les deux variables.

Les marmousets n’ont pas les oscillations thêta rythmiques des potentiels de champ locaux observés pendant la locomotion chez les rats. Au lieu de cela, ils montrent une réinitialisation des oscillations thêta déclenchées par des changements de regard qui se sont produits en même temps que l’activation des interneurones, suivis de diverses modulations de l’activité des cellules pyramidales.

Nos résultats montrent que les stratégies d’exploration/navigation visuelle ouistiti et les spécialisations hippocampiques qui les soutiennent divergent de celles observées chez les rats, reflétant les capacités de détection lointaine des adaptations ouistiti à la vision diurne. Ainsi, l’hippocampe ouistiti peut être considéré comme un GPS, mais G est pour le regard.