Miroir de perspicacité : les souris montrent des aperçus de reconnaissance de soi

résumé: Les souris présentent un comportement d’auto-reconnaissance similaire lorsqu’elles voient leurs reflets dans des miroirs. Ce comportement apparaît dans des conditions spécifiques : familiarité avec les miroirs, socialisation avec des souris d’apparence similaire et marques visibles sur leur fourrure.

L’étude identifie également un sous-ensemble de neurones dans l’hippocampe qui sont essentiels à ce comportement de type auto-reconnaissance. Ces résultats fournissent des informations précieuses sur les mécanismes neuronaux qui sous-tendent la reconnaissance de soi, un aspect auparavant obscur de la recherche neurocomportementale.

Faits marquants:

1. Auto-reconnaissance conditionnelle : Les souris ont montré un comportement de toilettage accru en réponse aux taches d’encre blanche visibles sur leur fourrure lorsqu’elles regardaient des miroirs, mais seulement lorsqu’elles étaient familières avec les miroirs et socialisaient avec des souris d’apparence similaire.
2. Mécanismes neuronaux identifiés : Une population spécifique de neurones dans l’hippocampe ventral s’est avérée partie intégrante de ce comportement de type auto-reconnaissance induit par un miroir.
3. Influences sociales et sensorielles : L’étude met en valeur l’importance des expériences sociales et des signaux sensoriels dans le développement des capacités de reconnaissance de soi, élargissant ainsi notre compréhension de la manière dont ces facteurs contribuent au développement neuronal.

source: Presse cellulaire

Les chercheurs rapportent le 5 décembre dans la revue Cellules nerveuses Les souris présentent un comportement semblable à celui de la reconnaissance de soi lorsqu’elles se voient dans un miroir. Lorsque les chercheurs ont marqué le front de souris à fourrure noire avec une tache d’encre blanche, les souris ont passé plus de temps à se brosser la tête devant un miroir, essayant d’effacer la tache d’encre.

Cependant, les souris ne présentaient ce comportement de reconnaissance de soi que si elles étaient déjà habituées aux miroirs, si elles avaient socialisé avec d’autres souris qui leur ressemblaient et si la tache d’encre était relativement grande.

L’équipe a identifié un sous-ensemble de neurones dans l’hippocampe impliqués dans le développement et le stockage de cette image visuelle de soi, offrant ainsi un premier aperçu des mécanismes neuronaux sous-jacents à la reconnaissance de soi, ce qui était auparavant une boîte noire dans la recherche neurocomportementale.

« Pour former une mémoire épisodique, par exemple, pour les événements de notre vie quotidienne, le cerveau forme et stocke des informations sur où, quoi, quand et qui, dont l’élément le plus important est l’information subjective ou étatique », explique le neuroscientifique et auteur principal Takashi. . Kitamura du centre médical du sud-ouest de l’Université du Texas.

« Les chercheurs examinent généralement la manière dont le cerveau code ou reconnaît les autres, mais l’aspect auto-information est moins clair. »

Les chercheurs ont utilisé le test du miroir pour voir si les souris étaient capables de détecter un changement dans leur apparence, en l’occurrence une tache d’encre sur leur front. Parce que l’encre fournit également un stimulus tactile, les chercheurs ont testé des souris à fourrure noire avec de l’encre noire et blanche.

Bien que le test du miroir ait été développé à l’origine pour tester la conscience chez différentes espèces, les auteurs notent que leurs expériences montrent uniquement que les souris peuvent détecter un changement dans leur apparence, mais cela ne signifie pas nécessairement qu’elles sont « conscientes d’elles-mêmes ».

Ils ont découvert que les souris pouvaient effectivement détecter des changements dans leur apparence, mais seulement sous certaines conditions. Les souris habituées aux miroirs passaient beaucoup plus de temps à se brosser la tête (mais pas les autres parties de leur corps) devant le miroir lorsqu’elles étaient marquées avec des cuillerées d’encre blanche de 0,6 cm de long.² Ou 2 cm².

Cependant, les souris ne se livraient pas à un toilettage accru de la tête lorsque l’encre était noire – de la même couleur que leur fourrure – ou lorsque la marque d’encre était petite (0,2 cm).²), même si l’encre était blanche, les souris qui n’étaient pas habituées aux miroirs avant le test à l’encre n’ont montré aucune augmentation du toilettage de la tête dans aucun scénario.

« Les souris avaient besoin d’indices sensoriels externes importants pour réussir le test du miroir : nous devons mettre beaucoup d’encre sur leur tête, puis la stimulation tactile provenant de l’encre permet d’une manière ou d’une autre à l’animal de détecter l’encre sur sa tête via le reflet de l’encre. le miroir », explique le premier auteur John Yukos du Southwestern Medical Center de l’Université du Texas. « Les chimpanzés et les humains n’ont pas besoin de cette stimulation sensorielle supplémentaire. »

En utilisant la cartographie de l’expression génique, les chercheurs ont identifié un sous-ensemble de neurones dans l’hippocampe ventral qui étaient activés lorsque les souris se « reconnaissaient » dans le miroir. Lorsque les chercheurs ont rendu ces neurones non fonctionnels de manière sélective, les souris n’ont plus montré le comportement de toilettage induit par le miroir et l’encre.

Un sous-ensemble de ces neurones autoréactifs était également activé lorsque les souris observaient d’autres souris de la même race (et donc une apparence physique et une couleur de fourrure similaires), mais pas lorsqu’elles observaient une race différente de souris à fourrure blanche.

Étant donné que des études antérieures sur des chimpanzés suggéraient qu’une expérience sociale était nécessaire pour se reconnaître dans le miroir, les chercheurs ont également testé des souris socialement isolées après le sevrage. Ces souris socialement isolées n’ont pas montré de comportement accru en matière de toilettage de la tête pendant le test à l’encre, pas plus que les souris à fourrure noire élevées aux côtés de souris à fourrure blanche.

L’analyse de l’expression génique a également montré que les souris socialement isolées ne développaient pas d’activité neuronale de réponse autonome dans l’hippocampe, pas plus que les souris à fourrure noire élevées par des souris à fourrure blanche, ce qui suggère que les souris ont besoin d’expériences sociales parallèlement à d’autres expériences similaires. – Rechercher des souris pour développer les circuits neuronaux nécessaires à la reconnaissance de soi.

« Un sous-ensemble de ces neurones auto-réactifs a également été réactivé lorsque nous avons exposé les souris à d’autres individus de la même souche », explique Kitamura.

« Cela concorde avec la littérature humaine antérieure qui a montré que certaines cellules hippocampiques sont actives non seulement lorsqu’une personne se regarde, mais également lorsqu’elle regarde des personnes familières telles qu’un parent. »

Ensuite, les chercheurs prévoient d’essayer de séparer l’importance des stimuli visuels et tactiles pour tester si les souris sont capables de reconnaître les changements dans leur réflexion en l’absence de stimuli tactiles – peut-être en utilisant une technique similaire aux filtres trouvés dans les applications de médias sociaux qui permettent les gens à se donner des visages de chiot ou des oreilles de lapin.

Ils prévoient également d’étudier d’autres régions du cerveau susceptibles d’être impliquées dans l’auto-reconnaissance et d’étudier comment différentes régions communiquent et intègrent les informations.

« Maintenant que nous disposons de ce modèle de souris, nous pouvons contrôler ou surveiller l’activité neuronale pour étudier de manière approfondie les mécanismes des circuits neuronaux derrière la façon dont un comportement de type auto-reconnaissance est induit chez la souris », explique Yukos.

Financement : Cette recherche a été soutenue par le programme Endowed Scholar, la Brain and Behaviour Research Foundation, la Daiichi Sankyo Life Sciences Foundation et la O’Hara Memorial Foundation.

A propos de cette actualité de la recherche en neurosciences

auteur: Christophe Benke
source: Presse cellulaire
communication: Christopher Benke – Cellule de presse
image: Image créditée à Neuroscience News

Recherche originale : Accès libre.
« L’intégration visuo-tactile facilite le comportement autodirigé induit par le miroir grâce à l’activation des populations neuronales de l’hippocampe chez le rat« Par Takashi Kitamura et al. Cellules nerveuses

un résumé

L’intégration visuo-tactile facilite le comportement autodirigé induit par le miroir grâce à l’activation des populations neuronales de l’hippocampe chez le rat

Points forts

• Les stimuli visuo-tactiles facilitent le comportement autodirigé (MSB) induit par le miroir chez la souris
• L’expérience sociale avec accoutumance à la même souche et au même miroir facilite la MSB
• Un sous-ensemble de neurones CA1 de l’hippocampe ventral (vCA1) répond au MSB auto-évoqué
• Les neurones autoréactifs vCA1 répondent à la même souche spécifique, mais pas différente

résumé

Se souvenir des caractéristiques visuelles de soi est crucial pour la reconnaissance de soi. Cependant, les mécanismes neuronaux responsables du développement de l’image visuelle de soi restent inconnus en raison de la disponibilité limitée de modèles comportementaux chez les animaux de laboratoire.

Ici, nous démontrons un comportement autodirigé (MSB) induit par un miroir chez la souris, similaire à l’auto-reconnaissance visuelle. Les souris ont montré un toilettage accru dirigé par des marqueurs pour éliminer l’encre sur leur tête lorsqu’un stimulus visuel-tactile induit par l’encre se produisait. MSB nécessite une habituation au miroir et une expérience sociale.

L’inhibition chimique des neurones CA1 dorsaux ou ventraux de l’hippocampe (vCA1) a atténué le MSB. En particulier, un sous-ensemble de neurones vCA1 activés lors de l’exposition au miroir ont été réactivés de manière significative lors de la réexposition au miroir et étaient essentiels au MSB.

Les neurones vCA1 auto-réactifs ont également été réactivés lorsque les souris ont été exposées à un type spécifique de la même souche.

Ces résultats suggèrent que l’image visuelle de soi peut être développée grâce à l’expérience sociale et à l’habituation au miroir et stockée dans un sous-ensemble de neurones vCA1.