Modéliser les mécanismes neuronaux de la perception de la gravité chez la chenille de la pyrale du maïs

Contexte et enjeux

Il existe actuellement très peu d’informations sur la manière dont un organisme ovale perçoit la gravité et sa direction, en raison de la complexité de cette perception directionnelle.

Le consortium Grav-Modelling propose de résoudre ce problème complexe grâce à une approche interdisciplinaire et novatrice, combinant des approches biologiques, génétiques, comportementales, physiologiques et mathématiques appliquées, afin de mieux comprendre les mécanismes de perception de la gravité chez les larves de drosophile et les chenilles de la pyrale du maïs. 

Objectifs

Cette étude a pour objectif la modélisation de la perception de la gravité et son intégration dans le comportement locomoteur de la larve d’insecte (modèle drosophile) dans une perspective translationnelle sur la pyrale du maïs. Une première recherche menée à l'Institut Sophia Antipolis a permis d’identifier préalablement les organes sensoriels responsables de la perception de la gravité chez les larves de drosophiles : huit neurones stéréotypés dans chaque segment de la larve. Le réseau neuronal associé aux neurones décrits a récemment été révélé.

Pour comprendre comment la direction de la gravité est perçue et intégrée dans les décisions comportementales, Grav_Modeling propose d’utiliser une approche de modélisation mécanistique et prédictive.

• La première étape de cette étude consistera à utiliser le modèle génétiquement modifiable de la drosophile pour étudier la perception de la gravité chez les larves ;
• La deuxième étape visera à intégrer les résultats comportementaux dans le réseau neuronal récemment décrit. Le consortium cherchera d'abord à comprendre comment l'orientation différentielle de chacun des huit neurones identifiés contribue à leur intégration grâce à des mécanismes de compression neuronale, prenant ainsi en compte la directionnalité de la force gravitationnelle.

Enfin, le consortium cherchera à intégrer le réseau neuronal associé à ces huit neurones pour comprendre comment leur activation, individuelle ou combinée, peut conduire les larves à des déplacements directionnelles.

Cette approche interdisciplinaire est essentielle pour approfondir la compréhension des mécanismes de perception de la gravité chez les chenilles de la pyrale du maïs, et à pourrait plus long terme avoir des implications importantes en agriculture pour mettre en place d'éventuelles adaptations des pratiques agricoles.

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