Nous devons beaucoup de notre compréhension du fonctionnement de la mémoire dans le cerveau à une limace de mer sans prétention appelée Aplysia californicus. Il mesure environ 30 cm de long, est brun rougeâtre et est privilégié par les scientifiques depuis les années 1960 car ses neurones sont assez gros pour y insérer une électrode.
Ce n’était pas la seule fois où des chercheurs ont sondé les profondeurs de l’océan à la recherche de réponses sur notre propre neurologie : le calmar géant nous a enseigné les principes fondamentaux des potentiels d’action, les moyens par lesquels les signaux se propagent le long des cellules nerveuses, le crabe en fer à cheval a aidé à faire la lumière sur la façon dont notre système visuel fonctionne (malgré le fait qu’il a huit yeux de plus que nous). La pieuvre offre un aperçu de l’évolution du sommeil.
“Il y a cette longue et belle histoire de gens qui vont chercher des invertébrés marins pour toutes les questions à l’époque”, explique Brady Weissbourd, chercheur postdoctoral en biologie et en génie biologique à Caltech. Weissbourd est l’auteur principal d’un article récent dans Cellule cela amène une autre créature dans le giron, une méduse qui a été génétiquement modifiée pour que ses neurones brillent lorsqu’ils se déclenchent. Cela pourrait nous donner un nouvel aperçu du fonctionnement des esprits tout à fait différent du nôtre.
La méduse, plus précisément une espèce trouvée en Méditerranée appelée Clytia hemisphaerica, était le candidat idéal pour la recherche scientifique. Il mesure environ un centimètre de large à maturité – assez petit pour tenir sur une lame de microscope – et, comme de nombreuses méduses, il est transparent. Les chercheurs ont exploité ce potentiel en introduisant un extrait d’ADN appelé GCaMP, qui crée une protéine fluorescente verte. GCaMP a été largement utilisé dans la recherche sur les souris, le poisson zèbre et les mouches, mais il provient en fait à l’origine d’une méduse qui est étroitement liée à Clytie, l’équipe de Weissbourd a donc également dû éliminer les gènes de quatre autres protéines fluorescentes vertes qui se trouvaient naturellement à l’intérieur.
Pour insérer les gènes incandescents, ils ont profité de Clytiecycle de vie unique de. Son système reproducteur est déclenché par la lumière. « Exactement deux heures après l’allumage des lumières, les méduses libèrent des œufs et du sperme dans l’eau », explique Weissbourd. Les chercheurs ont allumé les lumières, récupéré les œufs et leur ont injecté l’extrait de code du trait fluorescent vert qu’ils voulaient insérer, ainsi qu’une protéine qui a aidé à l’épisser dans l’ADN de la méduse.
Les œufs fécondés se transforment en larves, qui nagent partout à la recherche d’une surface dure à laquelle s’attacher. À partir de là, ils développent un petit polype qui se développe en colonie. Ces colonies sont essentiellement immortelles et libèrent des bébés méduses qui, au cours de quelques semaines, se transforment en créatures gélatineuses ressemblant à des bonnets de douche que nous appelons méduses. « Ils ressemblent plus à une fleur ou quelque chose du genre », explique Weissbourd. « Leur travail consiste à sortir et à répandre des graines. »
Maintenant, les chercheurs ont une créature qu’ils peuvent observer au microscope pendant qu’elle mange (un régime de crevettes de saumure en purée) et plie son corps, tandis que les neurones régissant ces comportements brillent. “Vous pouvez faire des expériences à très haute résolution, en examinant l’activité de chaque neurone au fil du temps pendant que l’animal se comporte”, explique Weissbourd. Ils peuvent essentiellement lire dans son esprit, et c’est un esprit très différent de tout ce que nous connaissons.
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