SEIX 17-20 octobre 2005 - Atelier Calcium

IMAGERIE CALCIQUE DU SYSTEME OLFACTIF DE L’ABEILLE DOMESTIQUE :
DU CERVEAU A LA CELLULE
Valérie Raymond-Delpech, Nina Deisig, Tristan Jaillard & Jean-Christophe Sandoz
Centre de Recherches sur la Cognition Animale, CNRS UMR 5169, Université Paul Sabatier
118 Route de Narbonne, 31062 TOULOUSE Cedex 4, France
Depuis de nombreuses années, l‟abeille domestique est un sujet d‟étude de
neuroanatomie, neurophysiologie et de comportement important, en particulier en ce qui
concerne ses capacités de communication, de perception, de mémoire et d‟apprentissage (von
Frisch 1967, Menzel 1999). Le sens olfactif joue chez l‟abeille un rôle primordial, étant
impliqué aussi bien dans les relations sociales entre individus de la colonie (communication
phéromonale) que dans le contexte du butinage. Dans la ruche, des phéromones émises par la
reine inhibent par exemple le développement ovarien des ouvrières, induit un comportement
de cours de la part des ouvrières, et assure la cohésion de la colonie (Free 1987). Les
ouvrières émettent elles aussi des phéromones, induisant ainsi une agrégation des
individus, ou un comportement de défense (Free 1987). Lors de la récolte de nourriture, les
odeurs des fleurs constituent des signaux importants, que les ouvrières sont capables
d‟apprendre et de mémoriser sur de longues périodes de temps, ce qui augmente
considérablement leur succès de butinage (von Frisch 1967, Menzel et al. 1993). Elles
forment alors des associations entre les odeurs rencontrées et la qualité du nectar obtenu et
utilisent des processus cognitifs qui peuvent être dans certains cas très complexes (Giurfa
2003). La question qui se pose alors est comment le système nerveux plutôt simple de cet
insecte lui permet de détecter, différencier, reconnaître et apprendre ces signaux olfactifs ?
Dans cet article, nous aimerions montrer l‟intérêt d‟une approche intégrée allant de l‟étude de
signaux évoqués par les odeurs sur le cerveau entier in vivo à celle des flux calciques dans des
neurones du système olfactifs en culture. Les études que nous présentons utilisent toutes
l‟imagerie calcique, avec différents types de marquages qui donnent chacun des informations
complémentaires. Nous expliquons comment sont réalisées ces expériences et comment elles
sont utilisées pour répondre à nos questions.
Grâce à de nombreux travaux de neuroanatomie, les structures nerveuses impliquées dans le
traitement des signaux olfactifs sont bien connues (Mobbs 1982 ; Flanagan et Mercer 1989).
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