Le cerveau antérieur du poisson cavernicole aveugle Astyanax mexicanus: un modèle pour relier l’évolution du développement neural et du comportement animal – ASTYCO

L’enjeu de ce projet est de mettre en relation les variations de morphogénèse précoce du cerveau antérieur chez des espèces apparentées, avec leurs conséquences sur la mise place des réseaux neuronaux, et sur les comportements qu’ils gouvernent. Le projet est basé sur une approche comparée et fonctionnelle et analysera des variations neuro-developpementales et comportementales qui ont été sélectionnées pendant l’adaptation de populations à leur environnement.
Pour cela nous utiliserons un modèle animal original, le poisson Astyanax mexicanus (proche du poisson zèbre), qui présente au sein de la même espèce des populations de rivières et des populations cavernicoles aveugles se distinguant par leur morphologie, leur physiologie et leur comportement. La modulation des signaux médiés par les morphogènes Hedgehog et Fgf8, pendant le développement précoce, est en grande partie à l’origine des différences anatomiques entre populations, y compris de la perte des yeux chez les populations cavernicoles.

Nous analyserons les mécanismes dépendant de Hedgehog et Fgf8 qui gouvernent la morphogénèse de l’œil, du système olfactif et de l’hypothalamus, les trois régions du cerveau antérieur qui sont significativement différentes anatomiquement entre embryons et larves de populations cavernicoles ou de surface.

Nous analyserons de quelle manière les différences de développement de ces réseaux neuronaux hypothalamiques et olfactifs conditionnent les variations du comportement alimentaire et social décrites entre ces populations.

Enfin, nous testerons le caractère adaptatif des modifications de réseaux neuronaux et de comportement chez les poissons cavernicoles. Ceci est une condition indispensable pour soutenir notre hypothèse selon laquelle la perte des yeux chez les Astyanax cavernicoles est une conséquence indirecte de la sélection en faveur de traits avantageux pour l’adaptation à la vie dans l’obscurité.