CODAGE DIFFÉRENTIEL DE LA VALEUR AVERSIVE ABSOLUE ET RELATIVE DANS LE CERVEAU DE LA MOUCHE DROSOPHILE
Une nouvelle étude de l’équipe d’Emmanuel Perisse à l’IGF révèle de nouveaux mécanismes de codage de la valeur dans le cerveau de la mouche.
Les décisions basées sur la valeur exigent que les animaux fassent des choix entre plusieurs options sur la base d’une prédiction de valeur apprise d’expériences antérieures. L’apprentissage associatif permet d’attribuer à l’expérience des valeurs absolues (bonnes ou mauvaises) qui peuvent être utilisées pour guider les comportements futurs d’approche ou d’évitement. Au cours de l’apprentissage, les animaux peuvent également comparer la valeur de leur expérience actuelle à celle de leurs connaissances antérieures et attribuer une valeur relative (meilleure ou pire) entre ces expériences afin de promouvoir des choix économiques plus précis. Bien que de nombreuses recherches aient étudié les mécanismes de codage de la valeur relative entre options appétitives, il existe peu de connaissances sur la façon dont la valeur relative aversive est calculée pendant l’apprentissage pour guider les décisions appropriées basées sur la valeur.
Pour répondre à cette question, l’équipe d’Emmanuel Perisse à l’IGF, en collaboration avec l’Université d’Oxford (Royaume-Uni) et le FMI (Bâle, Suisse), a utilisé une combinaison de génétique, de comportement et d’imagerie calcique in vivo chez la drosophile pour étudier les mécanismes neuronaux du codage de la valeur aversive absolue et relative. Leurs résultats ont révélé le rôle crucial de neurones dopaminergiques spécifiques relayant la punition dans l’attribution de la valeur aversive absolue (intensité de l’aversion) aux odeurs pendant l’apprentissage. Ils ont également démontré le rôle d’autres neurones dopaminergiques dans le traitement de la récompense, qui comparent la plasticité neuronale liée à différentes expériences aversives pour signaler une valeur aversive relative « meilleure que » pendant l’apprentissage. Les mouches utilisent ensuite ces informations de valeur aversive absolue et relative lors de la prise de décision pour choisir la meilleure option.
Ces travaux permettent de mieux comprendre le fonctionnement du système de valorisation qui est altéré dans de nombreuses pathologies neurologiques telles que l’addiction et la maladie de Parkinson.
En haut. Dans le centre de l’apprentissage et de mémoire de la mouche, le Mushroom body (MB), des neurones dopaminergiques (DA) distincts relayant la punition répondent différemment à une punition spécifique (intensité des chocs électriques). La plasticité dépendante de l’apprentissage (suite à une association odeur-chocs électriques) mesurée dans les neurones output des MB est proportionnelle à l’intensité de la punition et spécifique aux compartiments des MB. En bas. La comparaison de la plasticité dépendante de l’apprentissage de différentes expériences aversives (odeur A + chocs élevés vs odeur B + chocs faibles) au niveau des neurones output des MB (γ2α´1) active des neurones DA spécifiques relayant la récompense (β´2aγ5n) pour signaler une valeur relative aversive « meilleure que ».
