Les mouvements orofaciaux révèlent les émotions animales

Sep 13, 2023

Résumé:Les chercheurs ont mis en lumière les mécanismes à l’origine des mouvements oro-faciaux incontrôlés chez la souris, fournissant ainsi un aperçu fascinant des émotions animales.

L’équipe a découvert que la stimulation des neurones dopaminergiques dans la zone tegmentale ventrale (VTA) déclenche des mouvements oro-faciaux. Une enquête plus approfondie a révélé deux types distincts de ces mouvements lors de tâches d'apprentissage basées sur la récompense : des actions transitoires lors de l'attente d'une récompense et des mouvements actifs et soutenus lors de la réception d'une récompense.

Ces résultats pourraient conduire à de meilleures stratégies de diagnostic et de traitement des problèmes de santé mentale et à améliorer le bien-être des animaux.

Faits marquants:

Source:Université de santé Fujita

Chez les animaux, les mouvements tels que la locomotion ou la toilette sont connus pour influencer l’activité neuronale du cortex cérébral. De plus, des études récentes suggèrent également que ces changements dans l’activité neuronale ne se limitent pas à une zone spécifique mais sont omniprésents dans toutes les régions corticales et sous-corticales du cerveau.

Il est intéressant de noter que chez les animaux entraînés à des tâches d’apprentissage basées sur la récompense, de tels mouvements spontanés, même s’ils ne sont pas instruits et inutiles, peuvent être alignés sur les événements de la tâche et contribuer de manière significative à l’activité neuronale au cours de la tâche.

En particulier, on sait que le mouvement des parties orofaciales, telles que le nez et les moustaches, est fortement corrélé aux activités neuronales à l’échelle du cerveau chez la souris. Par exemple, les souris qui suivent un entraînement d’association stimulus-récompense bougent leurs moustaches et présentent des mouvements oro-faciaux suite à un signal de prédiction de récompense.

Cependant, le mécanisme sous-jacent par lequel le cerveau génère et coordonne ces mouvements « non ordonnés » reste largement inconnu.

Aujourd'hui, cependant, une équipe de chercheurs de l'Université de santé Fujita, dirigée par le professeur Takayuki Yamashita et le co-auteur Wan-Ru Li du département de physiologie, révèle des informations intéressantes sur ces mouvements oro-faciaux chez la souris.

L'étude était le fruit d'un effort collaboratif de membres du Centre international des sciences du cerveau (ICBS) de l'Université de santé Fujita, dont le professeur Takayuki Yamashita, le professeur associé Takashi Nakano et le professeur Junichiro Yoshimoto.

L’étude, publiée dans la revue Current Biology le 2 août 2023, révèle les neurosciences impliquées dans ces mouvements oro-faciaux très caractéristiques.

Pour étudier les mécanismes sous-jacents, les chercheurs ont d’abord analysé les données sur les mouvements des moustaches de souris. Alors que les souris bien entraînées à lécher l'eau présentaient des mouvements rapides de moustaches immédiatement après la présentation du signal de prédiction de récompense, les souris novices non entraînées ne présentaient pas de tels mouvements.

En examinant si ces mouvements de moustaches alignés sur la tâche étaient spécifiques à une tâche impliquant une sensation de moustache, les chercheurs ont également observé des mouvements de moustaches similaires même dans des tâches impliquant des associations son-récompense.

Bien que les tâches ci-dessus impliquent une récompense en eau, l’équipe a en outre mené des expériences pour induire des mouvements oro-faciaux non ordonnés sans donner de récompense liquide. Plus précisément, l’équipe a stimulé les neurones dopaminergiques (DA) dans la zone tegmentale ventrale (VTA), une région du mésencéphale murin qui joue un rôle important dans le système de motivation et de récompense. L’équipe a ensuite découvert que la stimulation des neurones VTA DA déclenche des mouvements oro-faciaux.

Parlant des résultats, le professeur Yamashita déclare : « Les neurones dopaminergiques de la VTA sont des cellules très populaires parmi les neuroscientifiques qui s'intéressent au traitement des récompenses de notre cerveau, et de nombreux articles ont été publiés sur leur rôle. Mais notre étude est la première à rapporter que leur activité peut déclencher des mouvements oro-faciaux. »

De plus, une expérimentation approfondie impliquant l'apprentissage automatique a révélé deux mouvements orofaciaux distincts observés lors de tâches d'apprentissage basées sur la récompense : des actions orofaciales transitoires lors de l'attente d'une récompense et des mouvements orofaciaux actifs et soutenus lors de la réception d'une récompense.

L’étude a également permis d’élucider le rôle causal du cortex moteur primaire des moustaches (wM1), une région du cerveau de la souris qui joue un rôle clé dans la régulation des mouvements des moustaches, dans le déclenchement de ces mouvements.