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Habituation leads to short but not long term memory formation in mosquito larvae   Journal of Insect Physiology Martin Dessart, Claudio R. Lazzari, Fernando J. Guerrieri   Available online 20 May 2024   ------ ndé traduction   Points clés L’habituation à un stimulus visuel a été utilisée pour étudier la mémoire chez les larves de moustiques. Différents intervalles entre les essais ont été appliqués pour évaluer la persisttance de la mémoire. Aucun effet n’a été observé au-delà de deux heures après l’entraînement. Aucune mémoire à long terme n’a pu être constatée.   Résumé Chez les animaux, la mémoire permet de se souvenir de lieux importants et d’économiser de l’énergie en ne réagissant pas à des stimuli sans importance. Cependant, la formation et le maintien de la mémoire sont coûteux sur le plan métabolique, ce qui justifie l’étude des mécanismes sous-jacents aux différents types de mémoire et de leur valeur adaptative. Dans cette étude, nous avons examiné la persistance de la mémoire chez les larves du moustique Aedes aegypti, après habituation à un stimulus visuel. Nous avons utilisé un système de suivi automatisé pour quantifier la réponse des larves au passage d’une ombre, simulant l’approche d’un prédateur. Tout d’abord, nous avons comparé différents temps de rétention, de 4 minutes à 24 heures, et constaté que les larves ne montraient des capacités de mémoire que moins de trois heures après l’entraînement. Ensuite, nous avons étudié le rôle des intervalles entre les essais dans la formation de la mémoire. Contrairement à d’autres invertébrés aquatiques, les larves de moustiques n’ont montré aucune mémoire à long terme même avec de longs intervalles inter-essais (c’est-à-dire 5 min et 10 min). Nos résultats sont discutés en lien avec les contraintes écologiques.   Introduction Retenir une information, ou mémoire, est une capacité cognitive adaptative essentielle chez les animaux (Menzel, 1999). La valeur adaptative de la mémoire est liée à la capacité de prendre des décisions rapides et précises lorsqu’un individu est confronté à une situation similaire à une expérience passée (Menzel et Benjamin, 2013). La mémoire permet aux animaux d’éviter des situations dangereuses, de se souvenir de lieux importants ou d’informations spécifiques, et d’éviter une dépense d’énergie en ne réagissant pas à des stimuli non pertinents ; en d’autres termes, elle contribue à la fitness globale (Couto et al., 2023). Cependant, la formation et le maintien de la mémoire ont un coût (Niven et Laughlin, 2008). Comme le cerveau est métaboliquement coûteux, les ressources mobilisées pour encoder, consolider et accéder à l’information représentent des dépenses importantes (Kandel, 2001). Différents types de mémoire coexistent, définis par leur durée et les processus physiologiques impliqués dans leur développement. Selon le contexte, ces mémoires peuvent s’avérer adaptatives ou non. Par exemple, dans des environnements stables, où la probabilité de rencontrer à nouveau la même situation est élevée, il peut être avantageux d’investir dans une mémoire à long terme. En revanche, dans un environnement changeant, la mémoire à court terme peut être privilégiée (Pull et al., 2022).   Les propriétés et les mécanismes physiologiques associés aux différents types de mémoire ont été largement étudiés chez les invertébrés, notamment chez la mouche Drosophila melanogaster (Tully et al., 1994) et l’abeille Apis mellifera (Menzel, 2001a). De plus, l’habituation à des stimuli visuels et la mémoire ont été bien caractérisées chez le crabe de vase Neohelice granulata (Tomsic et Silva, 2023). Ces travaux ont montré l’importance de la durée de la mémoire au regard de l’écologie d’une espèce. Dans une étude de Tomsic et al. (1993), les auteurs ont comparé l’habituation de deux crabes semi-terrestres apparentés occupant des habitats différents, Neohelice granulata et Pachygrapsus marmoratus. En analysant l’influence de différents paramètres (par ex. taille de l’individu, nombre d’essais) sur les performances d’habituation visuelle, ils ont montré que l’habituation dépend de l’espèce et que les signaux contextuels sont mémorisés différemment. Ils ont conclu que l’écologie joue un rôle majeur dans l’origine de ces différences. En effet, Neohelice granulata vit dans des terriers creusés près du substrat vaseux et entourés de congénères et de végétation halophyte. À l’inverse, Pachygrapsus marmoratus vit sur des rochers proches de la mer et dépourvus de végétation. Ainsi, le passage d’une ombre au-dessus de Neohelice est plus ambigu (par exemple, mouvement de l’herbe) et induit une habituation plus forte et plus durable, tandis que chez Pachygrapsus, la probabilité qu’il s’agisse d’un véritable prédateur volant est plus élevée dans leur environnement pauvre en objets mobiles au-dessus d’eux, ce qui conduit à une habituation plus faible (Tomsic et al., 1993).   Un paramètre clé pour l’habituation et la trace mnésique qu’elle peut générer est l’intervalle entre les essais (inter-trial interval) (Giurfa et al., 2009). Des intervalles courts (de quelques secondes à quelques minutes) favorisent plutôt la mémoire à court terme, qui repose sur une facilitation neuronale (augmentation de la force synaptique) et des modifications réversibles (Hemmi et Tomsic, 2012), mais ne permettent pas une rétention prolongée. À l’inverse, de longs intervalles favorisent la formation d’une mémoire à long terme, impliquant l’activation de gènes spécifiques, la synthèse de nouvelles protéines et des modifications structurales dans les circuits neuronaux (Tomsic et al., 1996 ; revue dans Margulies et al., 2005 chez Drosophila). Entre les deux, des intervalles intermédiaires permettent l’établissement d’une mémoire intermédiaire, reposant sur une consolidation synaptique via l’activation de kinases spécifiques (par ex., la protéine kinase dépendante de l’AMPc, PKA) et l’expression génique précoce (Tomsic et Romano, 2013).   Dans ce travail, nous avons étudié la capacité de développement de la mémoire après apprentissage chez un insecte aquatique, la larve de moustique (Aedes aegypti). Les larves de moustiques passent la majorité de leur temps en surface de l’eau. Lorsqu’un stimulus est perçu comme dangereux, elles plongent (Clements, 1999). Si le stimulus se révèle inoffensif après répétition, les larves cessent de réagir : c’est l’habituation, une forme d’apprentissage non associatif pouvant générer une trace mnésique (Baglan et al., 2017 ; Dessart et al., 2023).   Bien que la cognition chez les moustiques adultes ait été largement étudiée, il s’agit de la première étude portant sur la mémoire chez les larves. Dans les écosystèmes d’eau douce, les larves de moustiques font partie du neuston (organismes vivant à la surface). Elles sont soumises à des prédateurs aquatiques et aériens imprévisibles, tels que les larves de libellules ou les punaises d’eau (Vinogradov et al., 2022). Dans un tel environnement, une ombre passant plusieurs fois en peu de temps a de fortes chances d’être produite par le même objet, tandis qu’une ombre apparaissant des heures plus tard peut être due à une autre source. Dans ce contexte, on peut s’attendre à ce que les larves cessent de réagir à court terme, mais réinitialisent leur réactivité à long terme — autrement dit, ne pas mémoriser pourrait être la stratégie la plus adaptative.   ------ Précédemment   A Mosquito Brain Like a Sieve: Evaluating the Memory Persistence in Mosquito Larvae by MARTIN DESSART, Claudio R. Lazzari, Fernando Guerrieri,  :: SSRN, 08.12.2023 https://papers.ssrn.com/sol3/papers.cfm   ------ En relation   Evaluation des écosystèmes aquatiques par l’observation du comportement de larves d’insectes - COMPORTATE, 2020-2023 – RTR MiDi https://rtrmidi.univ-tours.fr/projetsderecherche/comportate-2020-2023/  

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