Équipe Neuroéthologie de l’Olfaction "NeO" - iEES Paris

Nos recherches expérimentales complétées par des modélisations théoriques visent à comprendre les processus de reconnaissance du signal olfactif et sa traduction en réponse comportementale adaptée à l’environnement et selon l’état physiologique de l’individu. Elles concernent les processus du codage sensoriel depuis la transduction du signal odorant par les neurones récepteurs olfactifs de l’antenne jusqu’à son intégration dans le système nerveux central par le réseau de neurones du lobe antennaire et sa traduction en réponse locomotrice orientée.

Nous étudions comment l’insecte répond à un signal spécifique dans un environnement sensoriel complexe (interactions phéromones / odeurs de plantes) et les mécanismes de modulation de cette réponse par des signaux internes, en particulier sous l’influence d’hormones stéroïdes impliquées dans le développement.

carte d’activité en imagerie calcique du lobe antennaire à un composé volatil de plante et à la phréromone
Carte d’activité en imagerie calcique du lobe antennaire à un composé volatil de plante et à la phéromone – N. Deisig©UMR iEES-Paris

Nous utilisons des approches :

  • anatomiques (neuroanatomie quantitative, colorations intracellulaires),
  • moléculaires (clonage, hybridation in situ, interférence d’ARN, expression hétérologue),
  • électrophysiologiques (électroantennographie (EAG), enregistrement monosensillaire (SSR), enregistrement juxtacellulaire, patch clamp in vivo et in vitro),
  • d’imagerie (imagerie calcique),
  • comportementales (divers olfactomètres, compensateurs de locomotion et tunnels de vol sont utilisés pour enregistrer et analyser la réponse comportementale de l’insecte à des signaux odorant ; trajectométrie, tests d’apprentissage),
  • biochimiques (immuno-dosage de stéroïdes),
  • physico-chimiques (chromatographie en phase gazeuse couplée au comportement)
  • et modélisatrices (analyses statistiques, simulations informatiques, robotique)

Ces diverses approches servent à étudier le fonctionnement des neurones et des réseaux de neurones et par ailleurs, les modifications de ce fonctionnement (e.g. en lien avec le changement global, la présence de molécules d’origine anthropique).

 

Modèles d’études

Nous utilisons le modèle de la communication phéromonale chez les lépidoptères, sur la noctuelle Agrotis ipsilon, en raison de sa sensibilité, sa spécificité et des comportements stéréotypés qu’elle engendre. Nous utilisons la drosophile pour les approches mécanistiques en raison des outils de génétique qu’elle offre.

Notre savoir-faire sur nos modèles d’études nous permet de travailler sur d’autres arthropodes pour leur pertinence écologique ou agronomique (charançon rouge du palmier, guêpe de l’amandier, crevette, etc…).

Objectifs
  • Etudier et modéliser les aspects qualitatifs, intensitifs et temporels du codage de l’information olfactive au niveau du système nerveux périphérique et central.
  • Disséquer et modéliser les voies de signalisation impliquées dans la transduction olfactive.
  • Etudier les mécanismes sous-jacents de la plasticité liée à l’état physiologique.
  • Analyser les interactions entre signal olfactif et paysage odorant. Nous étudions en particulier comment les odeurs végétales modulent les réponses à la phéromone, de la détection à la réponse comportementale.
  • Mieux évaluer le rôle de l’environnement olfactif dans la modulation de l’attraction à distance dans une perspective agronomique.
modèle de la cascade de transduction olfactive
Modèle de la transduction olfactive chez  l’insecte
P. Lucas©UMR7618

Publications de l'équipe

Ne concerne que les publications de 2017 à aujourd’hui. Pour voir toutes les publications dirigez-vous vers la page Publications.
RéférenceDOI et liens HALJournal
Murmu M.S.^, Hanoune J.°, Choi A.°, Bureau V.°, Renou M.*, Dacher M.*, Deisig N.*, Modulatory effects of pheromone on olfactory learning and memory in moths. Journal of Insect Physiology, J Insect Physiol 127, 104159.10.1016/j.jinsphys.2020.104159
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Journal of Insect Physiology
Aviles A.~, Cordeiro A.°, Maria A.*, Bozzolan F.*, Boulogne I.^, Dacher M.*, Goutte A.°, Alliot F., Maibeche M.*, Massot M.*, Siaussat D.* (2020) Effects of DEHP on ecdysteroid pathway, sexual behaviour and offspring of the moth Spodoptera littoralis. Hormones Behav, 125: 104808.10.1016/j.yhbeh.2020.104808Hormones Behav
​Pannequin R., Jouaiti M., Boutayeb M., Lucas P.*, Martinez D. (2020) Lab-on-cables: Automatic tracking of free-flying insects. Science Robotics 5(43):eabb2890. DOI: 10.1126/scirobotics.abb2890
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Science Robotics
​Pawson S. M., Kerr J. L., O’Connor B., Lucas P.*, Martinez D., Allison J. D., Strand T. M. (2020) Light weight portable electroantennography device as a future tool for applied chemical ecology. J. Chem. Ecol. 46 :557-566. https://doi.org/10.1007/s10886-020-01190-6
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Journal of Chemical Ecology
Renou M.*, Anton S. (2020) Insect olfaction in a complex and changing world. Current Opinion in Insect Science, 42:xx-yy.10.1016/j.cois.2020.04.004Current opinion in insect science
Hoffmann A.°, Bourgeois T.*, Munoz A.°, Anton S., Gevar J.*, Dacher M.*, Renou M.* (2020) A plant volatile alters the perception of sex pheromone blend ratios in a moth. J Comp Physiol A, 206, 553-570.10.1007/s00359-020-01420-yjournal of comparative physiology A
Fraichard S., Legendre A., Lucas P., Chauvel I., Faure P., Artur Y., Neiers F., Briand L., Ferveur J.-F., Heydel J.-M. (2020) Modulation of sex pheromone discrimination by the UDP-glycosyltransferase Ugt36E1 in Drosophila melanogaster. Genes 11(3). DOI: 10.3390/genes11030237
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Genes
Hostachy C.^°, Couzi P.*, Portemer G.°, Hanafi M.°, Murmu M.^, Deisig N.*, Dacher M.* (2019)Exposure to conspecific and heterospecific sex-pheromones modulates gustatory habituation in the moth Agrotis ipsilon. Frontiers in Physiology, 10: 1518.10.3389/fphys.2019.01518
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frontiers in physiology
Hostachy C.°^, Couzi P.*, Hanafi-Portier M.°, Portemer G.°, Halleguen A.°, Murmu M.^, Deisig N.*, Dacher M.*, 2019. Responsiveness to sugar solutions in the moth Agrotis ipsilon: parameters affecting proboscis extension. Frontiers in Physiology, 10: 1423.10.3389/fphys.2019.01423
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frontiers in physiology
Conchou L. ^, Lucas P. *, Meslin C. *, Proffit M., Staudt M., Renou M. * (2019) Insect Odorscapes: From Plant Volatiles to Natural Olfactory Scenes.Front. Physiol. 10:972.10.3389/fphys.2019.00972
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Front. Physiol.
Levakova M., Kostal L., Monsempès C. *, Lucas P. *, Kobayashi R. (2019) Adaptive integrate-and-fire model reproduces the dynamics of olfactory receptor neuron responses in moth. J. R. Soc. Interface 16:20190246. http://dx.doi.org/10.1098/rsif.2019.0246 
10.1098/rsif.2019.0246
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J. R. Soc. Interface
Maria A.*, Malbert-Colas A~. Braman V.^, Dacher M.*, Chertemps T.*, Maïbèche M.*, Blais C.*, Siaussat D.* 2019 Effects of Bisphenol A on post-embryonic development of the cotton pest, Spodoptera littoralis. Chemosphere 235, 616-625.10.1016/j.chemosphere.2019.06.073
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Chemosphere
Chapuy C.°~, Ribbens L., Renou M.*, Dacher M.*, Armengaud C. (2019) Thymol affects congruency between olfactory and gustatory stimuli in bees. Sci Rep, 9: 7752.10.1038/s41598-019-43614-8
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scientific reports
Langlois L., Dacher M.*, Nugent F. (2018). Dopamine receptor activation is required for GABAergic spike timing-dependent plasticity in the ventral tegmental area. Front Syn Neurosci, 10: 32.​10.3389/fnsyn.2018.00032
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frontiers in synaptic neuroscience
Levakova M., Kostal L., Monsempès C. *, Jacob V. ^, Lucas P. * (2018) Moth olfactory receptor neurons adjust their encoding efficiency to temporal statistics of pheromone fluctuations. PLoS Comput. Biol. 14(11): e1006586.https://doi.org/10.1371/journal.pcbi.1006586
10.1371/jourl.pcbi.1006586
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PLoS Comput. Biol.
Aviles A. ~, Boulogne I.^, Durand N.^, Maria A.*, Cordeiro A.°, Bozzolan F.*, Goutte A., Alliot F., Dacher M.*, Renault D., Maïbèche M.*, Siaussat D.* 2019 Effects of DEHP on post-embryonic development, nuclear receptor expression, metabolite and ecdysteroid concentrations of the moth Spodoptera littoralis. Chemosphere 215, 725-738.               
10.1016/j.chemosphere.2018.10.102
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Chemosphere
Machon J.~, Lucas P.*, Ravaux J., Zbinden M. (2018) Comparison of Chemoreceptive Abilities of the Hydrothermal Shrimp Mirocaris fortunata and the Coastal Shrimp Palaemon elegans. Chem Senses 7:489–501. https://doi.org/10.1093/chemse/bjy041
10.1093/chemse/bjy041
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Chemical Senses
Jacob V. ^, Monsempès C. *, Rospars J.-P. *, Masson J.-B., Lucas P. * (2017) Olfactory coding in the turbulent realm. PLoS Comput. Biol. 13(12):e1005870. https://doi.org/10.1371/journal.pcbi.1005870
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PLoS Comput. Biol.
Bozzolan F*, Durand N^, Demondion E*, Bourgeois T*, Gassias E, Debernard S*.Evidence for a role of oestrogen receptor-related receptor in the regulation of male sexual behaviour in the moth Agrotis ipsilon.Insect Mol Biol26(4):403-41310.1111/imb.12303
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Insect Mol Biol

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