ED Sciences de la Vie et de la Santé
Etude des dynamiques neurales cortico-ganglions de la base pendant le sommeil chez les oiseaux chanteurs avec une methodologie inspiré par la Science Ouverte
par Eduarda GERVINI ZAMPIERI CENTENO (Institut des Maladies Neurodégénératives)
Cette soutenance a lieu à 14h00 - Amphi Centre Broca Nouvelle - Aquitaine 146 Rue Léo Saignat, 33076 Bordeaux
devant le jury composé de
- Arthur LEBLOIS - Chargé de recherche - Université de Bordeaux - Directeur de these
- Camille MAUMET - Chargée de recherche - Centre Inria de l'Université de Rennes - Rapporteur
- Daniela VALLENTIN - Directrice de recherche - Max Planck Institute for Biological Intelligence - Rapporteur
- Nicolas ROUGIER - Directeur de recherche - Centre Inria de l'Université de Bordeaux - Examinateur
- Andrew DAVISON - Chargé de recherche - Institut des Neurosciences Paris‑Saclay - Examinateur
- Lisa ROUX - Directrice de recherche - IINS Bordeaux - Examinateur
À mesure que les neurosciences intègrent les mégadonnées et les technologies avancées, il devient crucial de donner la priorité à la gestion des données, à la reproductibilité et au partage des ressources. La Science Ouverte (SO) offre un cadre pour atteindre ces objectifs. Notre projet utilise les principes de la SO pour explorer les mécanismes neuronaux sous-jacents à l'apprentissage vocal chez les oiseaux chanteurs, un modèle bien établi pour l'étude de l'apprentissage de la parole. Tout comme les êtres humains apprennent à parler, l'acquisition du chant chez les oiseaux repose sur un long processus d'essais et d'erreurs qui dépend du retour auditif, engageant des zones corticales et sous-corticales du cerveau. Maîtriser une compétence sensorimotrice aussi complexe n'est pas simple et les oiseaux chanteurs possèdent un circuit cérébral dédié à l'acquisition des chants, qui inclut une boucle cortico-ganglion de la base (CBG) similaire à celle trouvée chez les mammifères. Plusieurs études ont démontré comment cette boucle CBG est nécessaire à l'acquisition et à la plasticité du chant. Cependant, le processus par lequel l'apprentissage est consolidé au sein de cette boucle reste inconnu. Nous savons que l'apprentissage réussi du chant dépend du sommeil et que, pendant la nuit, une activité oscillatoire émerge et l'activité neuronale liée au chant est rejouée dans certaines parties du circuit de chant (replay). Les oscillations neuronales et les replays pourraient-ils sous-tendre la consolidation du chant dans la boucle CBG aviaire? En nous appuyant sur la compréhension de la manière dont l'activité oscillatoire synchronisée dans le réseau hippocampo-cortical facilite le transfert et la consolidation des mémoires, nous avons utilisé des sondes Neuropixel 1.0 dans la boucle CBG aviaire pour explorer si des mécanismes neuronaux similaires peuvent être observés, suggérant une participation à la consolidation du chant. Pour gérer efficacement nos ensembles de données à haut rendement et multiplexés (électrophysiologie, comportement et histologie), nous avons d'abord construit l'infrastructure informatique nécessaire avec des protocoles de gestion et de partage des (méta)données standardisés, un tri des pics automatisé et des outils de visualisation et d'analyse adaptés aux données. Ensuite, nous avons appliqué cet ensemble d'outils à des enregistrements de sommeil de sept oiseaux et avons été les premiers à identifier que les zones corticales de la boucle CBG aviaire présentent une plus grande cohérence des champs locaux, une variabilité de la décharge neuronale et un entrainement des pics aux champs pendant le sommeil à ondes lentes, par rapport aux ganglions de la base, qui au contraire, montraient un profil plus désynchronisé et non coordonné.
Variabilité spatiale et temporelle de la température à échelle locale dans le contexte du changement climatique. Effet sur le développement de la vigne et la maturation du raisin.
par Laure DE RESSEGUIER (Ecophysiologie et Génomique Fonctionnelle de la Vigne)
Cette soutenance a lieu à 9h30 - Amphithéatre Institut des sciences de la vigne et du vin. 210 Chem. de Leysotte, 33140 Villenave-d'Ornon
devant le jury composé de
- Cornelis VAN LEEUWEN - Professeur - Bordeaux Sciences Agro - Directeur de these
- Hans Reiner SCHULTZ - Professor - Hochschule Geisenheim University - Rapporteur
- Guillaume CHARRIER - Chargé de recherche - INRAE UMR PIAF 547 - Rapporteur
- Valérie BONNARDOT - Maîtresse de conférences - Université Rennes 2 - Examinateur
- Bénédicte WENDEN - Chargée de recherche - INRAE UMR1332 Biologie du Fruit et Pathologie - Examinateur
- Queiróz JORGE - Professeur - Université de Porto - Examinateur
La vigne est sensible à l'environnement (sol et climat notamment) dans lequel elle est cultivée, et face aux défis d'adaptation qu'impose le changement climatique actuel, il est important d'étudier la distribution spatiale du climat et ses interactions avec la plante à l'échelle des territoires viticoles. Une des composantes majeures du terroir, qui caractérise les interactions entre l'homme, la vigne et les paramètres physiques de l'environnement, est la température. Elle agit sur la photosynthèse et donc la production de biomasse, mais aussi sur la composition des raisins et la typicité des vins. Pour décrie le terroir, l'échelle du territoire viticole est pertinente, car ce sont des zones contiguës sur lesquelles des décisions et des actions collectives se construisent et permettent notamment de définir des processus d'adaptation au changement climatique. Le premier objectif de ce travail de recherche a été de caractériser la variabilité spatiale et temporelle de la température à différentes échelles spatiales, allant de la région viticole à la parcelle de vigne, par des approches de géographie physique. Les facteurs environnementaux et les conditions météorologiques influençant cette distribution ont été identifiés. Le deuxième objectif a été de caractériser la réponse de la vigne, à travers l'analyse de la phénologie par l'observation et le développement de modèles phénologiques à échelle locale, pour prédire les stades clés du développement de la vigne (débourrement, floraison, véraison et proxy de maturité technologique) à partir de températures. Ces modèles ont été paramétrés et évalués dans des conditions actuelles et futures à l'échelle de la région viticole de Saint-Émilion, Pomerol et leurs satellites. Un des effets déjà visibles du changement climatique est l'augmentation des concentrations en sucres dans le raisin et l'augmentation des teneurs en alcool des vins qui en résulte. Bien que cela ait parfois permis d'atteindre plus régulièrement la maturité dans des zones tardives, qui étaient historiquement pénalisées pour la production de vins de qualité, dans d'autres secteurs un niveau de maturité trop abouti peut conduire à la production de vins déséquilibrés, ne répondant plus aux attentes des consommateurs. Le troisième objectif du travail de recherche a été l'identification et la hiérarchisation des facteurs abiotiques majeurs du terroir (température, nutrition azotée et régime hydrique) et de deux endogènes à la plante (poids des baies et précocité de la phénologie) qui impactent la dynamique d'accumulation des sucres à échelle locale. Ces travaux contribuent à approfondir les connaissances sur les terroirs vitivinicoles et à fournir aux professionnels de la filière des informations et des outils pour optimiser l'adaptation du matériel végétal et des modes de conduite aux spécificités locales de leur terroir. Ils permettent également d'anticiper les adaptations nécessaires face au changement climatique.