Le système visuel de la pieuvre est incroyable, composé de 26 000 cellules dans son cerveau

WASHINGTON – Céphalopodes à corps mou, constitués de calmars, poulpe et la seiche, ont cerveau le plus grand de tous les invertébrés (animaux sans colonne vertébrale). On sait que les deux tiers du réseau de traitement au centre de son cerveau sont uniquement destinés à la vision.

Ces créatures marines ont une excellente vue, même dans l’obscurité. La peau d’une pieuvre contient les mêmes protéines pigmentaires que ses yeux, permettant à son derme de “voir” les détails qui l’entourent et de le déguiser.

Des chercheurs de l’Université de l’Oregon ont mené la première étude pour cartographier de manière exhaustive le système visuel d’une pieuvre. Une analyse de plus de 26 000 cellules a été nécessaire, qui a été collectée lors de la dissection de deux jeunes pieuvres à deux pointes de Californie (Octopus bimaculoides).

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Lorsque les chercheurs ont séquencé des cellules de céphalopodes, ils ont trouvé quatre populations principales, chacune émettant un signal chimique différent. Certains libèrent de la dopamine, certains libèrent de l’acétylcholine, certains libèrent de la glutamine et d’autres signalent avec de la dopamine et de la glutamine.

Ce neurotransmetteur est également présent dans le cerveau des vertébrés, comme le nôtre, mais il existe plusieurs petits groupes de neurones dans le cerveau des céphalopodes qui expriment des substances chimiques uniques. Un anneau de cellules autour du lobe optique, par exemple, s’est avéré produire de l’octopamine, un neurotransmetteur étroitement lié à une hormone de notre corps appelée noradrénaline.

Semblable aux vertébrés, le système visuel des pieuvres est structuré en couches, mais pas de la même manière que les humains. La diversité des types de cellules et leur disposition dans le cerveau des céphalopodes sont fondamentalement différentes.

“À un niveau clair, les neurones ne se cartographient pas, ils utilisent différents neurotransmetteurs. Mais peut-être font-ils les mêmes calculs, mais de manière différente”, explique le biologiste Cris Niell de l’Université de l’Oregon.

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L’une des plus grandes questions est de savoir comment le système visuel des poulpes (céphalopodes) s’est développé. Les pieuvres mettent des années à développer un cerveau, mais comment les informations de la rétine aident-elles à diriger cette croissance ?

Chez les vertébrés, les photorécepteurs de la rétine ne sont pas directement connectés au cerveau. Au lieu de cela, la pieuvre relaie des messages à d’autres neurones. Mais chez les poulpes (céphalopodes), les photorécepteurs sont directement connectés aux lobes optiques du cerveau.

“L’atlas que nous présentons ici fournit une feuille de route pour de telles études et, plus généralement, une voie à suivre pour résoudre la logique fonctionnelle, développementale et évolutive du système visuel des céphalopodes”, ont écrit les chercheurs de l’Université de l’Oregon.

(La toile)