Naviguer de nuit : limites fondamentales de la sensibilité de la magnétoréception par paires radicaux sous faible lumière

Les oiseaux chanteurs migrateurs nocturnes semblent détecter la direction du champ magnétique terrestre par l'intermédiaire d'intermédiaires de paires radicaux formés photochemically dans des flavoprotéines cryptochromes contenues dans les cellules photoréceptrices de leur rétine. La question reste ouverte de savoir si ce mécanisme dépendant de la lumière pourrait être suffisamment sensible compte tenu des niveaux de faible lumière auxquels sont confrontés les migrateurs nocturnes. La rareté des photons disponibles entraîne une incertitude significative dans le signal généré par les magnétorécepteurs répartis autour de la rétine. Ici, nous utilisons des résultats de la Théorie de l'information pour obtenir une estimation de la précision minimale avec laquelle un oiseau pourrait s'orienter en utilisant uniquement des indices géomagnétiques. Notre approche contourne le manque de connaissances actuel sur la transduction et le traitement des signaux magnétiques in vivo en calculant la précision optimale de la boussole dans des conditions où les photons sont en quantité limitée. Nous utilisons cette méthode pour évaluer la performance de trois paires radicaux contenant des flavines dérivées de cryptochromes comme potentielles magnétorécepteurs.