La « mouche de Buridan », modèle d’étude du hasard et de la nécessité


Cette illustration met en relation l’asymétrie neuronale au sein du système visuel de la drosophile, et sa façon de se rendre d’un point d’intérêt à un autre. Les trajets sont plus directs quand le réseau neuronal est plus asymétrique.
Cette illustration met en relation l’asymétrie neuronale au sein du système visuel de la drosophile, et sa façon de se rendre d’un point d’intérêt à un autre. Les trajets sont plus directs quand le réseau neuronal est plus asymétrique. Maheva Andriatsilavo/Suchetana Bias Dutta/Bassem Hassan

Un même génome n’induit pas forcément les mêmes comportements. On l’observe chez les vrais jumeaux humains, qui ne sont pas strictement similaires malgré un patrimoine héréditaire identique. Entre le « programme » porté par l’ADN, l’environnement, la trajectoire de vie, les circonstances et la culture, bien des facteurs en interaction peuvent faire diverger l’« individualité ». A une échelle plus fondamentale, la drosophile permet d’explorer ce que les comportements individuels doivent aussi à la part d’aléatoire s’inscrivant dans le développement de chacun d’entre nous, y compris aux stades les plus précoces. Des observations conduites chez cet insecte, et décrites dans la revue Science du 6 mars, en apportent une illustration élégante, aux implications épistémologiques peut-être majeures.

L’expérience tourne autour de ce que les chercheurs nomment le « paradigme de Buridan », en référence à l’âne proverbial mort d’inanition parce que incapable de choisir entre deux picotins d’avoine. En l’occurrence, la mouche, privée de ses ailes et placée dans une petite arène circulaire fortement éclairée, hésite entre deux bandes verticales sombres placées sur la paroi à l’opposé l’une de l’autre. Elles sont perçues comme protectrices – ou simplement dignes d’exploration, dans ce morne environnement. La drosophile marche donc alternativement vers elles selon un parcours plus ou moins rectiligne.

Asymétrie imprévisible

Ce que montre l’équipe dirigée par Bassem Hassan (Institut du cerveau et de la moelle épinière (ICM), Paris ; Université de médecine et Université libre de Berlin), c’est que la trajectoire de la mouche entre ces deux pôles d’attraction est liée au degré d’asymétrie dans la façon dont des neurones participant à la vision se projettent vers deux structures cérébrales. Plus cette asymétrie est prononcée, plus l’animal « marche droit », et inversement. Faire se reproduire entre elles les mouches ayant le même comportement ne garantit pas de retrouver celui-ci à la génération suivante. Ce caractère est donc strictement individuel, non héritable et directement lié au développement primordial de ces neurones dont l’asymétrie n’est pas prévisible. Elle est liée à un mécanisme d’inhibition de certains signaux « intrinsèquement stochastique », aléatoire, au niveau moléculaire, écrivent les chercheurs. Le hasard est entré dans la danse, « et il touche la définition même de l’individualité », constate Bassem Hassan.

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