Vous êtes ici : Accueil > Actualités > Premier atlas des connectivités cérébrales anatomiques de la caille !

Résultat scientifique | Article | IRM | Cerveau

Premier atlas des connectivités cérébrales anatomiques de la caille !


​L’expertise de l’équipe GINKO (UMR BAOBAB/NeuroSpin) en IRM de diffusion a permis d’établir le premier atlas des connectivités anatomiques du cerveau de la caille japonaise à une résolution de 150 mm dans les trois dimensions. 

Publié le 31 mai 2022

Le cerveau des oiseaux : un modèle pour l'étude de fonctions cognitives

Le cerveau des oiseaux intéresse les neuroscientifiques à plus d'un titre. Par exemple, la description de plus en plus précise de la structure et de l'organisation des zones cérébrales impliquées dans le contrôle vocal permet de comprendre comment les oiseaux chantent. Ou encore, la découverte de l'existence d'un « régulateur de flux optique » permet d'expliquer le contrôle de l'altitude des oiseaux en vol. Le cerveau des oiseaux sert aussi de modèle pour étudier l'émotivité. Au début des années 90, deux lignées de caille japonaise (Coturnix japonica) ont été sélectionnées en élevage : l'une est particulièrement émotive et présente une durée d'immobilité tonique[1] relativement longue, contrairement à l'autre, moins émotive et avec une durée d'immobilité tonique plus courte[2]. La comparaison de ces deux lignées bénéficierait d'une description précise de l'anatomie de leur cerveau et surtout de leurs connectivités cérébrales, données largement manquantes.

L'IRMd pour reconstituer les fibres nerveuses

Des chercheurs de l'UMR BAOBAB (département NeuroSpin), en collaboration avec l'INRAE de Nouzilly, ont établi le premier atlas de la connectivité anatomique à partir de 21 cerveaux de cailles japonaises mâles issues des deux lignées émotives et non-émotives qui ont été scannés post-mortem grâce à un IRM préclinique à ultra-haut champ (11,7 T). Grâce à des méthodes avancées de reconstitution du trajet des fibres nerveuses par IRM de diffusion (tractographie) et de regroupement de fibres (en fascicules), un nouvel atlas a pu être établi qui est composé de 34 faisceaux de substance blanche reproductibles entre individus qui correspondent à de véritables « endroits » où se concentrent les connexions cérébrales (on parle alors de hubs de connectivité). A l'instar de ce qui a déjà été fait pour le cerveau humain[3], ce nouvel atlas permet d'explorer la diversité de la connectivité structurelle de la caille japonaise mâle. De plus, il permet de segmenter automatiquement les faisceaux de matière blanche de tout nouvel individu, et offre un outil d'exploration unique des réseaux fonctionnels chez la caille japonaise mâle. Cet atlas a ainsi permis de comparer spécifiquement les connectivités structurelles de deux lignées de cailles japonaises, et de montrer l'existence de différences significatives entre les lignées d'immobilité tonique courte et d'immobilité tonique longue, en matière de morphométrie de leurs structures neuroanatomiques, et de connectivité entre les structures anatomiques impliquées notamment dans la gestion des émotions et de la peur. Ce travail ouvre la voie à la compréhension de la communication entre les structures anatomiques de la caille japonaise et fournit un outil important pour les futures études de connectivité structurelle animale.

Contact Joliot :

Cyril Poupon (cyril.poupon@cea.fr)



[1] L'immobilité tonique est un processus inné chez beaucoup d'animaux qui consiste à ne plus du tout bouger en présence d'un prédateur et qui aurait comme effet de provoquer son désintérêt pour la proie.  
[2] Les cailles émotives ont une immobilité tonique d'une durée proche de la minute. Les cailles moins émotives ont une immobilité tonique d'environ 10 secondes.
[3] Guevara, P., Poupon, C., Rivière, D., Cointepas, Y., Descoteaux, M., Thirion, B., & Mangin, J. F. (2011). Robust clustering of massive tractography datasets. NeuroImage, 54(3), 1975-1993.


Haut de page