Le modèle fournit de nouvelles informations sur la façon dont la flexion des moustaches se traduit par des signaux tactiles sensoriels – Technoguide

Les chercheurs ont développé un nouveau modèle mécanique qui simule la façon dont les moustaches se plient dans un follicule en réponse à une force externe, ouvrant la voie à une meilleure compréhension de la façon dont les moustaches contribuent au sens du toucher des mammifères. Yifu Luo et Mitra Hartmann de l’Université Northwestern et leurs collègues présentent ces résultats dans la revue en libre accès PLOS Computational Biology.

À l’exception de certains primates, la plupart des mammifères utilisent des moustaches pour explorer leur environnement par le toucher. Les moustaches n’ont pas de capteurs sur leur longueur, mais lorsqu’une force externe plie une moustache, cette déformation s’étend dans le follicule à la base de la moustache, où la moustache pousse ou tire sur les cellules du capteur, déclenchant des signaux tactiles dans le système nerveux.

Peu d’études antérieures ont examiné comment les moustaches se déforment dans les follicules pour empiéter sur les cellules du capteur – mécanorécepteurs – à l’intérieur. Pour mieux comprendre ce processus, Luo et ses collègues se sont appuyés sur des données d’études expérimentales sur les follicules de moustaches pour créer le premier modèle mécanique capable de simuler la déformation des moustaches dans les follicules.

Les simulations suggèrent que la déformation des moustaches dans les follicules se produit très probablement sous la forme d’un «S», bien que de futures données expérimentales puissent montrer que la déformation est en forme de «C». Les chercheurs démontrent que ces estimations de forme peuvent être utilisées pour prédire comment les moustaches poussent et tirent sur différents types de mécanorécepteurs situés dans différentes parties du follicule, influençant les signaux tactiles envoyés au cerveau.

Le nouveau modèle s’applique à la fois au toucher passif et au «fouet» actif, lorsqu’un animal utilise ses muscles pour déplacer ses moustaches. Les simulations suggèrent que, pendant le fouet actif, la sensibilité tactile du système de moustaches est améliorée par une augmentation de la pression artérielle dans le follicule et par une rigidité accrue des structures musculaires et tissulaires folliculaires.

«Il est passionnant d’utiliser des simulations, contraintes par des observations anatomiques, pour obtenir des informations sur les processus biologiques qui ne peuvent pas être directement mesurés expérimentalement», déclare Hartmann. “Le travail souligne également à quel point la mécanique est importante pour comprendre les signaux sensoriels que le cerveau a évolué pour traiter.”

Des recherches futures seront nécessaires pour affiner le modèle, à la fois sur le plan informatique et en incorporant de nouvelles données expérimentales.

Source de l’histoire:

Matériel fourni par PLOS. Remarque: le contenu peut être modifié pour le style et la longueur.

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