Communication chez les souris : Les infos du cortex insulaire

La communication vocale est super importante pour les interactions sociales chez les mammifères, y compris nous, les humains. Ça aide à créer et maintenir des relations. Quand les animaux parlent, c'est crucial que le son qu'ils émettent et la façon dont les autres écoutent soient adaptés à la situation. Par exemple, les sons qu'ils produisent ont besoin d'un public pour avoir un impact, et ce public doit comprendre ce que ces sons signifient dans un contexte social.

Une zone du cerveau qui pourrait être essentielle pour traiter la communication vocale s’appelle le Cortex insulaire. Cette région relie différents types d'informations sensorielles et de signaux sociaux, aidant à guider le comportement. Des recherches montrent qu'une partie de ce cortex, connue sous le nom d'insula postérieure (pIns), combine diverses entrées sensorielles, y compris les sons, chez certains animaux comme les singes et les souris. Les Neurones dans la pIns réagissent fortement aux sons vocaux de la même espèce, même si on ne sait pas encore trop comment cette activité est liée à l'expérience de faire des sons.

Des études ont suggéré que la pIns semble être un bon candidat pour là où le cerveau traite à la fois la production et la réception des signaux vocaux, selon la situation sociale. Cependant, on a encore beaucoup à apprendre sur les rôles spécifiques de cette zone du cerveau.

#L'Approche de Recherche

Pour mieux comprendre comment la pIns réagit pendant la communication vocale, les chercheurs ont conçu des expériences qui combinaient des tests comportementaux avec des techniques d'imagerie avancées. Ils se sont concentrés sur des souris interagissant socialement alors qu'elles passaient de la production de sons à l'écoute. L'objectif était de voir comment des groupes de neurones dans la pIns agissaient pendant ces moments.

Les premières découvertes ont montré que différents groupes de neurones dans la pIns devenaient actifs lorsque les souris vocalisaient ou écoutaient des sons. Fait intéressant, l'activité de la pIns augmentait juste avant qu'une souris ne fasse un son, suggérant que le signal pourrait être lié à l'acte de faire un son plutôt qu'à juste l'écouter.

De plus, les chercheurs ont constaté que les neurones qui réagissaient aux sons produits par d'autres souris étaient moins actifs quand la souris écoutait des sons diffusés sans aucun contexte social. Cela a montré que l'activité dans la pIns dépendait des situations sociales plutôt que de simples stimuli auditifs.

Dans les expériences, les chercheurs ont modifié l'environnement des souris, comme en ajoutant des odeurs de souris femelles. Ils ont découvert que ces odeurs augmentaient les réponses des neurones de la pIns quand ils écoutaient des vocalisations masculines.

#Comprendre la Communication Vocale chez les Souris

Les souris mâles produisent un type de son appelé Vocalisations ultrasoniques (USVs) quand elles interagissent avec des souris femelles. Ces sons sont importants pour l'accouplement et fournissent un contexte naturel pour examiner comment les expressions vocales et les réponses fonctionnent dans le cerveau.

Pour étudier ça, un dispositif à deux chambres a été créé où une souris mâle pouvait interagir avec une souris femelle pendant qu'une autre souris mâle était placée à proximité. Cela a permis aux chercheurs d'observer non seulement comment le mâle en cour se communiquait, mais aussi comment les mâles à l'écoute réagissaient à ces interactions.

Les chambres étaient conçues pour empêcher le contact visuel mais permettaient aux sons et aux odeurs de circuler entre elles. En surveillant le comportement et les vocalisations des souris avec des microphones spécialisés, les chercheurs ont pu confirmer que la majorité des vocalisations venaient du mâle en cour.

Quand les chercheurs changeaient les positions, ils pouvaient changer le rôle des souris mâles afin qu'une souris puisse soit parler soit écouter. En plus, ils ont présenté des vocalisations préenregistrées pour mesurer à quel point les souris étaient réactives aux sons sans Indices sociaux.

#Activité Neuronale dans le Cortex Insulaire

Quand ils ont examiné l'activité neuronale dans la pIns, les chercheurs ont découvert que cette zone était active pendant des phases importantes de la communication vocale. Par exemple, les neurones de la pIns montraient une activité accrue lors de la vocalisation et de l'écoute de sons en direct par rapport à l'écoute de sons enregistrés en isolation.

En analysant plus loin les données, il a été révélé qu'il y avait des groupes spécifiques de neurones qui s'activaient lors de l'expression vocale et d'autres qui réagissaient aux sons émis par d'autres souris. Cette séparation a suggéré que différentes populations de neurones dans la pIns ont des rôles uniques dans le traitement de la communication vocale, selon que l'animal produit des sons ou écoute.

Essentiellement, l'activité des neurones impliqués dans l'expression vocale ne semblait pas être affectée par le mouvement de la souris, suggérant que les vocalisations elles-mêmes étaient le principal déclencheur des réponses neuronales.

#Activité de Vocalisation chez les Souris Sourdes

Pour analyser le lien entre vocalisation et écoute, les chercheurs ont aussi observé l'activité des neurones de la pIns chez des souris mâles sourdes congénitales. Étonnamment, ils ont découvert qu'une partie de ces neurones était toujours active pendant la vocalisation, indiquant que cette activité ne dépendait pas de l'audition.

En revanche, quand les souris sourdes écoutaient les sons émis par d'autres, il n'y avait pas d'activité significative dans la pIns. Cela a permis de clarifier que le composant auditif de la communication vocale est essentiel pour la réception des sons produits par d'autres souris.

#Réponses aux Vocalisations Masculines chez les Souris Femelles

L'étude ne s'est pas limitée aux souris mâles, elle a aussi inclus des souris femelles exposées aux vocalisations des mâles en cour. Comme ce qu'on a observé chez les mâles à l'écoute, les neurones de la pIns chez les femelles réagissaient fortement aux sons émis par les prétendants.

Les réponses des souris femelles étaient également dépendantes du contexte, signifiant qu'elles réagissaient plus fortement aux vocalisations en direct qu'aux sons diffusés. Cela a montré que la pIns joue un rôle dans l'expression et la réception des communications vocales d'une manière socialement pertinente pour les deux sexes.

#Influence de l'Odeur Féminine sur les Réponses Masculines

Un aspect intéressant de l'étude était l'impact de l'odeur féminine sur l'activité des souris mâles lorsqu'elles étaient exposées aux sons émis par d'autres mâles. Les chercheurs ont mis en place une expérience pour voir si la présence de l'odeur féminine augmenterait la réactivité des neurones de la pIns aux vocalisations.

En contrôlant soigneusement la diffusion des odeurs vers les souris mâles fixées par la tête pendant qu'elles écoutaient des vocalisations masculines, les chercheurs ont observé que la présence d'odeurs féminines augmentait significativement la réponse de la pIns à ces sons. Cela a suggéré que des indices sociaux non vocaux, comme les odeurs, peuvent améliorer le traitement auditif dans le contexte de la communication vocale.

#Lien entre les Régions Cérébrales

Les recherches ont montré que la pIns n'est pas seulement impliquée dans le traitement des sons vocaux, mais se connecte aussi à d'autres zones importantes du cerveau. Les neurones dans la pIns ont été montrés se connecter au thalamus auditif, crucial pour l'audition. Cette connexion indique que la pIns joue un rôle clé dans l'intégration des informations provenant de différentes sources sensorielles, y compris les sons et les odeurs, pour influencer la vocalisation et le comportement social.

Les chercheurs ont aussi trouvé des connexions entre la pIns et la substance grise périaqueductale (PAG), une région impliquée dans le contrôle vocal. Cela suggère que la pIns pourrait aider à réguler quand et comment les vocalisations sont émises selon ce qui se passe dans l'environnement social.

#Conclusion

Les résultats de cette recherche fournissent des aperçus importants sur la façon dont la pIns traite à la fois la vocalisation et l'écoute dans un contexte social. Ils montrent que différents groupes de neurones dans la pIns sont engagés lors de l'expression et de la réception vocales. De plus, cela met en lumière le rôle des indices sociaux, comme les odeurs féminines, pour moduler les réponses aux vocalisations.

Cette recherche aide à approfondir notre compréhension des complexités de la communication vocale chez les souris, montrant que ce n'est pas juste faire des bruits, mais aussi le contexte dans lequel ces sons sont émis et reçus. Les futures études pourraient explorer plus en détail les fonctions spécifiques et les connexions des neurones de la pIns pendant les interactions sociales-vocales pour obtenir une image plus claire de cet aspect fascinant de la communication.