Mélodies neuronales
24/11/09

La question est alors : comment s'opèrent ces variations dont on croit savoir qu'elles sont parallèles à celles de la sécrétion de testostérone par les testicules et à celles du répertoire produit ? Il est acquis aujourd'hui que les mécanismes sous-tendant les variations de volume de HVC et de RA, les deux noyaux les plus étudiés, ne sont pas les mêmes. Dans RA, on observe des modifications de la taille des neurones, de leur espacement et de leurs branchements dendritiques. Au printemps, par exemple, ils sont plus gros, réalisent plus de connexions et sont plus espacés. D'où un noyau plus volumineux. Dans HVC, le mécanisme en vigueur pour RA est en partie présent, mais il n'est pas le seul. En effet, on constate également l'incorporation de nouveaux neurones dans le noyau. «En d'autres termes, intervient un phénomène de neurogenèse», commente Jacques Balthazart.

Lors de sa découverte, ce phénomène prit des allures de révélation, car il allait à l'encontre d'un vieux dogme de la neurobiologie : le cerveau des vertébrés adultes à sang chaud (les homéothermes) ne produit pas de nouveaux neurones. Or qu'a-t-on décelé par la suite ? Ni plus ni moins, l'existence d'une neurogenèse extrêmement active dans tout le télencéphale des oiseaux chanteurs. Cette découverte a conduit à reconsidérer le problème de façon plus générale. Maintenant, la présence d'une neurogenèse significative dans au moins deux régions du cerveau des mammifères est démontrée.

Relations complexes

Comment définir la nature du lien unissant un élément morphologique, le changement de taille de certains noyaux du cerveau, et une expression comportementale apprise, la production de chants ? Telle est la question clé sur laquelle planchent de nombreux laboratoires concernés par les recherches sur les oiseaux chanteurs.

Dans les années 80, Fernando Nottebohm avait proposé l'existence d'une corrélation entre le nombre de chants différents produits par le canari et le volume de HVC. D'où l'idée déjà évoquée que ce noyau était une sorte de bibliothèque et sa taille, le reflet de la complexité du répertoire de l'animal. Des études subséquentes ont indiqué que cette conclusion n'était pas toujours valide. Selon Jacques Balthazart, on a tendance à considérer aujourd'hui que la taille de HVC n'est pas forcément corrélée avec la diversité du répertoire de l'oiseau, mais plutôt avec la quantité de vocalisations qu'il émet.

«Nous assistons donc peut-être à une inversion du lien de causalité, insiste-t-il. En effet, on estimait initialement que le volume de HVC conditionnait la richesse du répertoire, alors qu'on en vient à présent à penser que la taille du noyau est la conséquence d'une activité vocale plus abondante, un peu comme si l'oiseau "musclait" son cerveau en chantant beaucoup.»

Dans ces conditions, il est légitime de s'interroger sur la fonction des nouveaux neurones qui prennent place dans HVC. On a mis en évidence qu'ils se projettent tous sur RA, et jamais sur l'Area X. Or HVC et RA constituent la voie motrice, tandis que X appartient à la voie antérieure impliquée dans l'apprentissage des chants en mémoire. La diminution de la taille de HVC durant l'été et une partie de l'automne est le fruit d'une mort neuronale accélérée qui affecte l'échange d'informations entre les deux composantes de la voie motrice. Si un tel phénomène touchait la voie antérieure, la mémoire des chants s'en trouverait peut-être dégradée, appauvrie. «Est-ce pour cela qu'elle est préservée ? se demande Jacques Balthazart ? Sans doute. Mais il s'agit là d'une interprétation finaliste ne reposant actuellement sur aucune certitude scientifique.»

En revanche, il est acquis que les variations saisonnières des noyaux et de la neurogenèse sont parallèles à celles de la taille des testicules et, par conséquent, de la production de testostérone. Le volume des gonades mâles est lui-même contrôlé par la photopériode qui, par ailleurs, a aussi un effet direct sur la taille du cerveau, abstraction faite de toute action de la testostérone.

En fait, le jeu est d'une rare complexité et l'écheveau, très difficile à débrouiller. Pourquoi ? Parce qu'on dénombre plusieurs types de corrélations étroitement intriquées impliquant la photopériode, le taux de testostérone, le nombre de chants émis, la taille du noyau HVC et, jusqu'à un certain point, le répertoire vocal.

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