Crédit :Lilla Frerichs/domaine public
Les scientifiques ont découvert comment le câblage du cerveau des abeilles les aide à tracer le chemin le plus direct vers leur ruche.
Les chercheurs ont fait la lumière sur le système de navigation complexe que les insectes utilisent pour rentrer chez eux en ligne droite en suivant de longs, trajets complexes.
Ils ont révélé comment un réseau de neurones intègre chaque détail des changements de direction et de distance parcourue lors des trajets aller, et permet aux abeilles de rentrer directement chez elles.
Les abeilles utilisent leur vision pour naviguer, mais jusqu'à présent, on savait peu de choses sur ce qui se passe à l'intérieur de leur cerveau - qui est plus petit qu'un grain de riz - lorsqu'ils effectuent cette tâche.
La découverte de neurones qui détectent la vitesse et la direction - et une description précise de la façon dont ceux-ci sont reliés entre eux - a aidé les scientifiques à montrer pour la première fois comment fonctionne le cerveau d'une abeille pour la guider vers sa maison.
Les neurones sont situés dans une partie du cerveau de l'insecte appelée le complexe central. Les scientifiques ont découvert que cette région joue un rôle central dans le contrôle du système de navigation - connu sous le nom d'intégration des chemins ou "à l'estime" - qui est utilisé par de nombreux animaux, y compris les abeilles, les fourmis et les humains.
Ces cellules sont utilisées pour additionner tous les éléments du trajet aller, créer une mémoire que les abeilles utilisent pour rentrer chez elles par la route la plus directe, disent les chercheurs.
Une équipe de scientifiques, y compris des chercheurs de l'Université d'Édimbourg, a démêlé le fonctionnement complexe du système en étudiant le cerveau des abeilles nocturnes de la forêt tropicale.
Ils ont surveillé la fonction nerveuse en attachant de minuscules électrodes à la tête des abeilles pendant que les insectes voyaient des simulations en réalité virtuelle de ce qu'ils voient lorsqu'ils volent vers l'avant ou tournent.
leurs résultats, ainsi que des études au microscope sur la façon dont les cellules nerveuses sont connectées, ont été utilisés pour développer un modèle informatique détaillé du cerveau de l'abeille. Le modèle a été testé sur une abeille simulée et sur un robot.
Les résultats pourraient conduire au développement de nouveaux algorithmes de navigation dans des robots autonomes qui ne nécessitent pas de GPS ou de systèmes informatiques coûteux.
L'étude, publié dans la revue Biologie actuelle , a été réalisée en collaboration avec l'Université de Lund, Suède. Il a été financé par les Suédois, Conseils de recherche britannique et européen.
Professeur Barbara Webb, de l'École d'informatique de l'Université d'Édimbourg, qui a participé à l'étude, a déclaré:"La partie la plus excitante de cette recherche a été lorsque la modélisation informatique des" spaghetti "des connexions entre les cellules nerveuses a révélé le principe élégant par lequel les abeilles gardent une trace de leur position et rentrent chez elles. Comprendre un comportement aussi complexe au niveau de neurones uniques est un pas en avant important pour la science de la fonction cérébrale."