Séminaire – Matthias DURRIEU

Manipulation d’objets et apprentissage des affordances chez la drosophile

Les animaux interagissent avec les objets de leur environnement de manière souple et efficace, qu’il s’agisse de chercher de la nourriture ou d’écarter des obstacles sur leur chemin. Ce processus repose sur l’association des objets aux actions qu’ils permettent d’effectuer, un concept connu sous le nom d’« affordance » en psychologie écologique. Pour les objets qu’un animal n’a jamais rencontrés auparavant, cette association doit d’abord être apprise par l’expérience. Bien que ce phénomène ait été décrit sur le plan comportemental chez différentes espèces, les circuits neuronaux qui le permettent restent presque entièrement inconnus. Le cerveau compact et génétiquement malléable de la drosophile en fait un système particulièrement adapté pour combler cette lacune. Dans ce contexte, Matthias Durrieu montre que les mouches adultes apprennent également à pousser de petits objets sphériques sans aucune récompense explicite. Les mouches exposées pour la première fois à une balle immobile tardent à la pousser lorsqu’elle devient mobile. Les mouches entraînées sur une balle poussent également plus volontiers une deuxième balle identique dans un nouveau contexte. Ces deux phénomènes sont des caractéristiques typiques de l’apprentissage de l’affordance. Un criblage à grande échelle par inactivation neuronale révèle que des neurones de projection visuelle et des neurones sensoriels olfactifs spécifiques régulent les réactions initiales des mouches face à l’objet. En revanche, les neurones dopaminergiques agissant sur les corps en champignon (un centre de l’apprentissage associatif et de la mémoire chez les insectes) sont nécessaires pour que les mouches généralisent cet apprentissage à la deuxième balle, ce qui montre que l’effet reflète un véritable apprentissage par l’affordance plutôt qu’une simple accoutumance. Les travaux de Matthias Durrieu combinent la perturbation optogénétique en boucle fermée avec l’imagerie du calcium à deux photons pendant l’action de pousser une balle, dans le cadre d’une démonstration de principe qui constitue la prochaine étape vers la compréhension de la dynamique des circuits sous-jacents à la manière dont les animaux apprennent à interagir avec le monde qui les entoure.