L’odorat et le comportement: le sens de l’action

Une nouvelle étude ciblant la lamproie, un poisson anguilliforme primitif de l’océan Atlantique, a permis de découvrir une nouvelle voie joignant les centres olfactif et moteur dans le cerveau.

Une nouvelle étude ciblant la lamproie, un poisson anguilliforme primitif de l’océan Atlantique, a permis de découvrir une nouvelle voie joignant les centres olfactif et moteur dans le cerveau.

Crédit : Jeremy Monroe

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Des scientifiques de l’UdeM et de l’Université de Windsor ont découvert une nouvelle voie nerveuse liant olfaction et locomotion.

Chez tous les animaux, l’odorat ‒ le plus ancien des cinq sens ‒ joue un rôle prédominant dans de nombreux comportements essentiels à la survie et à la reproduction, y compris chez l’humain. Il est d’ailleurs bien connu, et cela depuis l’Antiquité, que les animaux réagissent aux odeurs.

Pourtant, les chercheurs ne font que commencer à élucider les voies nerveuses et les mécanismes responsables des comportements déclenchés par les odeurs. Un premier pas avait été précédemment franchi en montrant l’existence d’une voie nerveuse reliant les centres olfactif et moteur du cerveau chez les invertébrés avec le ver C. elegans et chez les vertébrés avec la lamproie, un poisson anguilliforme primitif de l’océan Atlantique.

Une nouvelle étude publiée dans PLOS Biology par des scientifiques de l’UdeM, de l’UQAM et de l’Université de Windsor montre qu'un circuit inhibiteur qui libère le neurotransmetteur GABA dans le bulbe olfactif module fortement les réponses comportementales aux odeurs chez la lamproie. L’analyse de ces mécanismes modulateurs a permis aux auteurs de découvrir une nouvelle voie joignant les centres olfactif et moteur dans le cerveau.

«Cette découverte démontre que les odeurs peuvent activer les centres locomoteurs par deux voies cérébrales distinctes», explique Gheylen Daghfous, auteur principal de l’étude et chercheur au laboratoire de Réjean Dubuc, professeur associé au Département de neurosciences de l’UdeM et professeur titulaire au Département des sciences de l’activité physique de l’UQAM. Ces travaux jettent une lumière nouvelle sur l’évolution du système olfactif chez les vertébrés.

Il ajoute: «On sait que les animaux sont attirés par les odeurs, qu'il s'agisse d'un chien traquant sa proie ou d'un requin appâté par le sang. Aussi, nous commençons seulement à comprendre comment le cerveau utilise les odeurs pour produire un comportement. Notre étude a révélé une nouvelle autoroute dans le cerveau vouée à la transmission d'informations olfactives aux régions contrôlant les mouvements.»

Financée par la Commission des pêcheries des Grands Lacs (GLFC), les Instituts de recherche en santé du Canada et le Conseil de recherches en sciences naturelles et en génie du Canada, cette étude est le fruit d'une collaboration de longue date entre Réjean Dubuc et Barbara Zielinski, de l’Université de Windsor.

«Notre but était de mettre au jour les circuits neuronaux liant l'olfaction à la locomotion chez la lamproie», a déclaré Réjean Dubuc. Il s'agit d'un poisson parasite qui s'attache à d'autres poissons et suce leur sang en laissant une plaie béante. «Les lamproies ont envahi les Grands Lacs il y a plusieurs décennies et y ont décimé d'importantes populations de poissons, avec des répercussions commerciales majeures. La GLFC cherche de nouveaux moyens de limiter les populations de lamproies et les attirer à l'aide de stimulus olfactifs est l'une de ces solutions.»

À propos de l'étude

L’article «GABAergic modulation of olfactomotor transmission in lampreys», coécrit par Gheylen Daghfous, François Auclair, Felix Clotten, Jean-Luc Létourneau, Elias Atallah, Jean-Patrick Millette, Dominique Derjean, Richard Robitaille, Barbara Zielinski et Réjean Dubuc, est paru le 4 octobre 2018 dans PLOS Biology.

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