Il existe plus de 4000 espèces de blattes, mais seulement environ 30 sont des parasites domestiques. Peut-être la plus reconnue est la blatte américaine Periplaneta americana mal nommée qui est originaire d'Afrique, et on retrouve maintenant un peu partout sur la planète. En plus de sa vitesse rapide de course 1 et le comportement d'évitement, dans les régions tropicales P. americana est capable de voler 2,3.
Les caractéristiques prédominantes du système nerveux central de cafard (CNS) sont sa nature segmentée et la décentralisation des processus de contrôle de 4,5. Le cerveau, thoracique et abdominale ganglions sont reliés par les connecteurs interganglionic appariés pour former la corde nerveuse ventrale (VNC).
Les ganglions à chaque segment intègrent les centres. Elles sont composées d'une région externe, corticale contenant des cellules responsables de la perméabilité hémato-encéphalique barrière juste sous eux, et le corps cellulaires des neurones originaires en ce que ganglion. Ces corps cellulaires peuvent appartenir à des interneurones, neurones modulateurs ou des neurones moteurs. Ils fournissent des axones qui restent dans le ganglion d'origine (interneurones local), ou axones qui projettent entre les noyaux du système nerveux central (les interneurones interganglionic) ou qui se terminent sur les cellules musculaires périphérique (neurones moteurs). La plupart des corps cellulaires sont positionnés sur le ventre ou ventrolatéralement dans le cortex ganglionnaire 5. Les paires de connecteurs, interganglionic ne contiennent que des axones et aucun corps cellulaires neuronaux.
Le neuropil d'un ganglion contient des cellules gliales (névroglie), les secteurs de l'axone, faisceaux d'axones et des dendrites, (neurites de neurones). Le neuropile est dépourvue de corps cellulaires neuronaux. C'est la région dans le ganglion où la communication synaptique directe entre les cellules et l'intégration des entrées nerveuses se produit.
La capacité de la blatte américaine P. americana pour détecter et tout à coup face à un prédateur approche (pied, hand, etc.) a été attribué à un circuit réflexe qui consiste à cerques et le géant de 6,7 système de fibres. Le cerques sont une paire de cornes comme des structures de vent sensible situés à l'extrémité de l'abdomen (figure 1). Dans P. americana la surface ventrale de chaque Cercus contient environ 200 filiforme (fil) les poils qui sont organisés en 14 colonnes. Neuf de ces colonnes peut être systématiquement identifiées dans les différents animaux selon les propriétés de la cellule associée au récepteur et axone réponse. Chaque poil se trouve dans une douille qui lui permet de fléchir plus aisément dans un plan qui est spécifique colonne. Le mouvement de la chevelure dans une direction le long de son plan entraîne une dépolarisation de la cellule réceptrice et une salve des potentiels d'action (PA) dans le neurone sensoriel. Mouvement dans la direction opposée inhibe toute PA spontanées en cours 8. Le plan préféré de flexion et la directionnalité de la réponse est différente dans chaque colonne. Ainsi, la filiforcomplexes m cheveux récepteurs sont responsables non seulement pour détecter le mouvement de l'air, mais aussi pour «codage», sous la forme de points d'accès, la direction à partir de laquelle le courant d'air est originaire. Traitement de cette information par le système nerveux central se traduit par une réaction de fuite «approprié» 6,7. Cette spécificité fonctionnelle en forme de colonne des poils sensoriels est préservée d'un animal à.
La cellule réceptrice de chaque poil filiforme est responsable de la transduction de la déflexion mécanique des cheveux en un événement de neurones (donnant lieu à une explosion ou à l'inhibition de PA dans l'axone de la cellule du récepteur 9. Les PA se déplacent vers le ganglion abdominal terminal (A6) par l'intermédiaire cercal nerf XI, où ils font synapse avec les axones géants de la corde nerveuse ventrale (VNC). Les axones géants sont soupçonnés d'être responsables de la transmission et de l'excitation ultérieure des neurones moteurs qui se traduit par un comportement de fuite 6,10,11.
Le temps de latence du comportement of la réaction de fuite de P. americana est un des plus courts de tous les animaux 7. Latence de comportement est le temps entre l'arrivée d'un stimulus à un mécanorécepteurs et l'ouverture d'une réaction de fuite. Dans des expériences à l'aide de la cinématographie à grande vitesse pour enregistrer la tentative d'évasion d'un crapaud attaque, le cafard a été observée pour commencer son tour à partir du crapaud dans environ 40 ms (temps de début de l'extension de la langue à la blatte mouvement 7,12. Utilisation vent bouffées contrôlées , le temps de latence de comportement pourrait être réduit à 11 ms. D'autres expériences ont montré qu'une vitesse de bouffée de vent minimum de 12 mm / ms (avec une accélération de 600 mm / ms 2) peut évoquer une réaction de fuite, tandis que des vitesses encore plus faibles (3 mm / sec) causé cafards pour arrêter mobile 12 en marchant lentement.
La forte corrélation qui existe généralement entre les systèmes de fibres géantes et comportement de fuite a été bien documenté 13,14. Dans instances où une cellule particulière est nécessaire et suffisante pour évoquer un comportement particulier de la cellule est appelée une commande neurone 15,16. Interneurones géants (IG) dans le circuit d'échappement vent de P. americana ne sont pas nécessaires pour le réflexe. Les animaux qui ont subi une ablation IG expérimentalement présentent encore le comportement de fuite donc ces indications géographiques ne sont pas considérés comme des neurones de commande 17,18. Découpage des connecteurs col de l'utérus qui sont rostrale au circuit sensori-moteur influe également sur le comportement, indiquant que descendant entrée du cerveau a un effet sur le sens de la fuite 19. Ces aspects de la lutte amende et la redondance sont primordiaux pour la survie de l'organisme et sont complétées par modulation neurochimique par les amines biogènes 20.
Le P. americana nerf préparation de cordon a été un système de modèle élégant pour neuroethologists au cours des dernières décennies de nombreux commençant par le travail de pionnier de Roeder 21. Il permet aux étudiants d'enregistrer, d'afficher et d'analyser l'activité sensorielle primaire et les réponses qui en résultent par interneurones géants à leur 22,23,24 d'entrée. En plus de transmettre l'idée que les circuits neuronaux identifiables sous-tendent les réponses comportementales à l'environnement, ces exercices doivent inculquer une appréciation pour les contributions biologiques effectués par ce ravageur ménage commun.