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Vision et perception des couleurs

Excepté les primates, la très grande majorité des mammifères voient les choses à la manière des daltoniens. Leurs rétines comprennent des photorécepteurs qui absorbent les longueurs d'onde courtes, comme le bleu, ou intermédiaires, comme le vert.

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D'un point de vue génétique, ces photorécepteurs sont codés par deux gènes respectivement localisés sur un autosome (chromosome non-sexuel) et sur le chromosome X.

Les primates possèdent, quant à eux, une vision plus élaborée car ils possèdent un troisième récepteur qui absorbe la couleur rouge de grande longueur d'onde. Ce photorécepteur codé par un second gène placé sur le chromosome X permet d'avoir une reconnaissance plus complète de combinaisons colorées. Selon les spécialistes de l'évolution, cette acquisition date d'une quarantaine de millions d'années.

Les scientifiques se sont alors demandés si l'ajout d'un photorécepteur serait suffisant pour conférer la vision de nouvelles teintes ou si de nouvelles connexions cérébrales seraient également nécessaires. Un article publié le 23 mars dans Science présente des résultats très intéressants de leurs expériences.

Pour vérifier ces hypothèses, Gerald Jacobs, psychologue de l'Université de Californie de Santa Barbara et Jeremy Nathans, Professeur de génétique et de biologie moléculaire à John Hopkins, ont incorporé le gène du photorécepteur activé par le rouge à la place de celui activé par le vert au niveau du chromosome X. Les souris mâles ont été croisées avec des souris normales. Les descendants femelles hétérozygotes portant les deux exemplaires de gènes ont ensuite été utilisés pour des tests.

Dans chaque cellule du corps, l'un des chromosomes X est inactivé au hasard pour éliminer la redondance. Ainsi dans certaines cellules de la rétine, le récepteur vert ou rouge est sélectivement synthétisé et, au final, l'oeil de la souris possède les trois types de photorécepteurs.

Les chercheurs ont ensuite soumis les souris mutantes à des tests de discrimination de lumière. Trois panneaux colorés leur étaient proposés ; deux semblables et un troisième de clarté différente. Derrière ce panneau, une goutte de lait de soja récompensait les souris ayant bien distingué la couleur.

Alors que les souris contrôles présentent un pourcentage de succès de l'ordre de 30% (soit la probabilité de répondre correctement au hasard), les souris transgéniques choisissent dans 80% des cas la bonne couleur.

Selon les scientifiques, cette étude aurait des implications non seulement au niveau de la compréhension de la perception des couleurs mais aussi sur l'évolution des systèmes sensoriels. Ces données démontrent qu'un nouveau récepteur sensoriel peut être utilisé immédiatement par le cerveau et offrir un avantage sélectif. Elles confirment surtout l'exceptionnelle plasticité du système nerveux pour intégrer de nouveaux stimuli.

Par Brice Obadia, Hedi Haddada & Sophia Gray

Référence : "Emergence of novel color vision in mice engineered to express a human cone photopigment." 2007 Jacobs GH, Science. 315(5819):1723-5.


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