Même dans des conditions de faible luminosité, comme lorsque nous admirons les étoiles ou un clair de lune, nous pouvons voir ce qui nous entoure. Fondamentalement, nous le tenons pour acquis, mais une nouvelle étude a tenté d'expliquer ce mécanisme suggestif, suggérant que les mammifères et autres vertébrés sont capables, sans le savoir, de modifier à la fois le `` logiciel '' et le `` matériel '' des cellules sensibles à la lumière pour offrir meilleure vision nocturne naturelle.
Jusqu'à récemment, les circuits rétiniens étaient considérés comme immuables et étaient censés être programmés exclusivement pour des tâches spécifiques. Cependant, les résultats de nouvelles recherches menées par des scientifiques de l'Université Duke suggèrent que certaines cellules sont reprogrammables.
La nuit, la rétine de l'œil change les cellules sensibles à la lumière, en fonction de la quantité de lumière présente.
"Pour voir sous la lumière des étoiles, la biologie devait atteindre la limite de voir une particule élémentaire de l'univers, un seul photon", a déclaré Greg Field, professeur de neurobiologie et de génie biomédical à l'Université Duke.
Même dans les meilleures conditions d'éclairage, l'identification de la présence et de la direction d'un objet en mouvement est la clé de la survie de la plupart des animaux. Mais le détecter avec un seul point de référence n'est pas facile. Ainsi, les rétines de vertébrés ont 4 types de cellules sensibles au mouvement, chacune spécifiquement sensible à l'une des directions haut, bas, droite ou gauche.
Lorsqu'un objet se déplace exactement dans l'un de ceux-ci, la population de neurones correspondante agira, mais si le mouvement est à mi-chemin entre le haut et la gauche, par exemple, les deux populations de cellules ne le feront pas de manière aussi décisive.
Chez l'homme, ces neurones directionnels représentent environ 4% des cellules qui envoient des signaux de la rétine au cerveau. Ce que les scientifiques ont découvert, c'est que les cellules rétiniennes sensibles au mouvement ascendant modifient leur comportement dans des conditions de faible luminosité. Ces neurones agissent en effet dès qu'ils détectent tout type de mouvement, pas seulement vers le haut.
Des expériences, il est apparu que dans des conditions de faible luminosité , les neurones dans la direction ascendante sont activés. Couplé à un signal faible provenant de l'une des autres cellules directionnelles, cela peut aider le cerveau à détecter le mouvement.
"De nombreux animaux choisissent de se nourrir et de chasser la nuit, probablement parce que les prédateurs sont plus difficiles à repérer", a déclaré Field.
Pour des raisons qui ne sont pas encore entièrement comprises, seules les cellules «up» deviennent généralistes dans des conditions de faible luminosité. Field spécule que c'est la direction la plus importante pour repérer un prédateur.
Poétiquement, nous voulons imaginer que la nature nous a programmés pour admirer au mieux le ciel étoilé.
L'étude a été publiée dans Neuron.
Francesca Mancuso
