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Posté par Adrien le Lundi 03/10/2011 à 12:00
Un gène associant agressivité et audace chez un poisson modèle
Un gène responsable du comportement agressif et audacieux vient d'être identifié chez le poisson zèbre par une équipe du Laboratoire neurobiologie et développement du CNRS. Caractérisé par trois composantes: témérité, tempérament explorateur et agressivité, cette association comportementale spécifique est décrite chez de nombreuses espèces animales. Chez le poisson (Les Poissons sont une constellation du zodiaque traversée par le Soleil du 12 mars au 18 avril. Dans l'ordre du zodiaque, elle se situe entre le Verseau à l'ouest et le Bélier à l'est. Bien qu’assez grande,...) zèbre, elle serait due à l'action d'un seul gène (fgfr-1) via sa régulation du taux d'histamine dans le cerveau (Le cerveau est le principal organe du système nerveux central des animaux. Le cerveau traite les informations en provenance des sens, contrôle de nombreuses fonctions du corps, dont la...), neurotransmetteur (Les neurotransmetteurs, ou neuromédiateurs, sont des composés chimiques libérées par les neurones (et parfois par les cellules gliales) agissant sur d'autres neurones, appelé neurone postsynaptique, ou, plus rarement, sur...) impliqué dans de nombreux comportements. Ces résultats ont été publiés dans The Journal of Neuroscience le 28 septembre 2011.


A-C: Principe des tests comportementaux utilisés pour mesurer les trois composantes du comportement proactif.
A: Le poisson (Dans la classification classique, les poissons sont des animaux vertébrés aquatiques à branchies, pourvus de nageoires et dont le corps est le plus souvent couvert d'écailles. On les...) est placé dans un aquarium dont l'un des côtés possède un miroir (Un miroir est un objet possédant une surface suffisamment polie pour qu'une image s'y forme par réflexion et conçu à cet effet. C'est...) dans lequel il se reflète. Ne se reconnaissant pas, le poisson attaque cet « intrus ».
B: Le poisson est placé dans un aquarium neutre dans lequel est positionné un leurre de prédateur. Il aura tendance à ne pas envahir le territoire (La notion de territoire a pris une importance croissante en géographie et notamment en géographie humaine et politique, même si ce concept est utilisé par d'autres sciences humaines. Dans...) de ce prédateur.
C: Le poisson est placé à l'une des extrémités d'un aquarium en T. Le temps (Le temps est un concept développé par l'être humain pour appréhender le changement dans le monde.) qu'il met à quitter ce point (Graphie) de départ et explorer entièrement les bras du T est mesuré.
D-F: Chemins parcourus par un poisson contrôle dans ces trois tests (enregistré par caméra vidéo). G-H: Chemins parcourus par un poisson mutant spiegel. G: Le temps passé contre le miroir est augmenté. H: Le territoire du prédateur est visité. I: Le point de départ est rapidement délaissé pour visiter les bras du T.
© William Norton

Le comportement d'« agressivité et audace » est bien connu des spécialistes et associe trois composantes: une témérité, une agressivité et un tempérament explorateur sensiblement au-dessus de la moyenne (La moyenne est une mesure statistique caractérisant les éléments d'un ensemble de quantités : elle exprime la grandeur qu'auraient chacun des membres de l'ensemble s'ils étaient tous identiques...). Ce comportement, appelé aussi proactif, a été décrit chez de nombreuses espèces de poissons, oiseaux et mammifères. Les chercheurs du Laboratoire neurobiologie et développement du CNRS (Le Centre national de la recherche scientifique, plus connu sous son sigle CNRS, est le plus grand organisme de recherche scientifique public français (EPST).) ont choisi de l'étudier chez le poisson zèbre, un modèle animal (Un animal (du latin animus, esprit, ou principe vital) est, selon la classification classique, un être vivant hétérotrophe, c’est-à-dire...) de plus en plus apprécié des généticiens et des neurobiologistes. Pour cela, ils ont tout (Le tout compris comme ensemble de ce qui existe est souvent interprété comme le monde ou l'univers.) d'abord mis au point des tests comportementaux permettant de mesurer quantitativement les trois facettes de ce comportement agressif et audacieux. Ils ont ensuite identifié une souche de poisson zèbre, appelée spiegel, dont le caractère proactif sort clairement de la norme (Une norme, du latin norma (« équerre, règle ») désigne un état habituellement répandu ou moyen considéré le plus souvent comme une règle à...). Les tests ont montré que ces poissons étaient particulièrement agressifs envers leurs congénères, peu intimidés par les leurres simulant des prédateurs et plus aventureux pour explorer de nouveaux environnements.


En haut: Poisson zèbre
En bas: représentation schématique (sur une vue (La vue est le sens qui permet d'observer et d'analyser l'environnement par la réception et l'interprétation des rayonnements lumineux.) latérale du cerveau de poisson zèbre) du contrôle génétique des trois composantes du comportement proactif par la signalisation FGF et le neurotransmetteur intermédiaire histamine. Un territoire clé dans le processus est l'hypothalamus (cerclé en marron).
© Laure Bally-Cuif

La souche spiegel possède une mutation dans le gène fgfr-1 codant pour un récepteur membranaire sensible au FGF, un facteur de croissance très important pour le développement des vertébrés, en particulier pour la croissance du cerveau. La mutation du récepteur Fgfr1 présente chez spiegel réduit l'activation (Activation peut faire référence à :) des signaux intracellulaires normalement déclenchée par le FGF. Conséquence de cette mutation, les poissons spiegel présentent un faible taux cérébral d'histamine, un neurotransmetteur connu pour réguler l'appétit, le sommeil (Le sommeil est un état naturel récurrent de perte de conscience (mais sans perte de la réception sensitive) du monde extérieur, accompagnée d'une diminution progressive du tonus musculaire, survenant...) et l'attention. C'est ce faible taux d'histamine qui est responsable du comportement anormal du poisson. En effet: un simple traitement pharmacologique visant à augmenter le taux d'histamine a permis aux chercheurs de rendre aux poissons portant la mutation spiegel un comportement normal, c'est-à-dire un comportement similaire à la moyenne des poissons zèbre.

Ces travaux montrent que l'association des trois aspects qui définissent le comportement d'agressivité et d'audace dépend de l'action d'un gène unique que possèdent tous les vertébrés. Les facteurs environnementaux (physico-chimie, densité d'animaux, nourriture…) influent certainement aussi sur le comportement mais le gène fgfr-1 semble régler le niveau de base de proactivité. Ces résultats offrent une meilleure compréhension moléculaire et neurophysiologique de ce comportement spécifique. Néanmoins, des études ultérieures devront élucider les mécanismes moléculaires qui lient le gène fgfr-1 au taux d'histamine et la production d'histamine au comportement des animaux.

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Source: CNRS