ED Sciences de la Vie et de la Santé
Régulation des comportements moteurs en conditions physiologiques et physiopathologiques par le noyau pédonculopontin
par Abderrahman FETTAH (Institut de neurosciences cognitives et intégratives d'Aquitaine)
Cette soutenance a lieu à 14h00 - Amphi Centre Broca Nouvelle - Aquitaine Centre Broca Nouvelle-Aquitaine - rez de chaussée 146 rue Léo Saignat - CS 61292 - Case 28 33076 Bordeaux cedex
devant le jury composé de
- Grégory BARRIERE - Chargé de recherche - CNRS-Université de Bordeaux - Directeur de these
- Véronique COIZET - Chargée de recherche - Grenoble Institut des Neuroscience, Inserm U1216 - Rapporteur
- Marianne BENOîT MARAND - Professeure des universités - Université de Poitiers, LNEC Inserm U1084 - Rapporteur
- Claire WYART - Directrice de recherche - Institut du Cerveau, Sorbonne Université - Examinateur
- Dominique GUEHL - Professeur des universités - praticien hospitalier - Université de Bordeaux, CNRS, IMN, UMR 5293 - Examinateur
Exécuter un mouvement quel qu'il soit requiert que l'activité des centres moteurs répartis du cortex à la moelle épinière soit coordonnée. Toute défaillance à un étage est en mesure d'altérer l'exécution des programmes moteurs. Dans la maladie de Parkinson (MP), par exemple, la dérégulation des noyaux gris centraux induit une perte progressive, irréversible des fonctions motrices. Jusqu'à récemment, les travaux menés dans le domaine du contrôle moteur ciblaient essentiellement le rôle des réseaux médullaires d'un côté, et du cortex et des ganglions de la base de l'autre. Les données récentes de la littérature montrent l'existence de modules bulbo-pontiques spécialisés dans l'exécution de programmes moteurs spécifiques (locomoteurs, mouvements d'atteinte, manipulations, etc.). La façon dont ces modules moteurs sont sélectionnés à façon par les structures situées en amont, notamment les ganglions de la base, reste à établir. Dans ce contexte, le projet a pour objectif d'établir la contribution de deux noyaux mésencéphaliques voisins, la substance noire réticulée (SNr) et le noyau pédonculopontin (PPN) dans la régulation de l'activité des modules moteurs bulbo-pontiques. Premièrement, nous établirons le diagramme des connexions établies entre la SNr et le PPN et les modules moteurs bulbo-pontiques. Deuxièmement nous enregistrerons l'activité des neurones de projections de la SNr et du PPN au cours de différents comportements (loco)moteurs chez la souris témoin et modèle de la MP. Troisièmement nous établirons fonctionnellement le rôle des circuits SNr/PPN-modules bulbo- pontiques dans l'exécution des comportements moteurs en les manipulant spécifiquement (excitation/inhibition) à l'aide des outils optogénétiques. Finalement, nous manipulerons l'activité de ces mêmes réseaux sur notre modèle murin de la MP afin de rétablir des programmes moteurs cohérents.
Les substrats neuronaux de la prise de décision impliquant un risque: Contribution des sous-régions du cortex orbitofrontal chez le rat et étude de l'inter-variabilité dans les comportements de choix impliquant un risque
par Florence PONTAIS (Institut de neurosciences cognitives et intégratives d'Aquitaine)
Cette soutenance a lieu à 14h00 - Amphithéâtre BBS Bâtiment Bordeaux Biologie Santé 2 Rue Dr Hoffmann Martinot, 33000 Bordeaux
devant le jury composé de
- Catherine LE MOINE - Directrice de recherche - Université de Bordeaux - Directeur de these
- Emmanuelle COURTIOL - Chargée de recherche - Centre de Recherche en Neurosciences de Lyon (CRNL) - Rapporteur
- Phillippe FAURE - Directeur de recherche - École supérieure de physique et de chimie industrielles (ESPCI)- Université Paris Sciences et Lettres (PSL) - Rapporteur
- Sylvie GRANON - Professeure des universités - Insitut de Neuroscience Paris Saclay (NeuroPSI) - Examinateur
- Thomas BORAUD - Directeur de recherche - Université de Bordeaux - Examinateur
La prise de décision impliquant un risque consiste à choisir entre des alternatives dont les conséquences surviennent avec des probabilités connues. Commun à l'humain et à l'animal, ce processus cognitif sous-tend aussi bien les décisions économiques que la quête alimentaire. Dans ces situations, le choix de l'option offrant la plus grande récompense potentielle expose généralement à un coût, comme le risque de ne rien obtenir. Prendre une décision optimale nécessite alors d'évaluer les risques/bénéfices et leurs probabilités associées afin d'estimer la valeur attendue de chaque option. De façon cruciale, lorsque les probabilités changent, apprendre à réévaluer les options et à ajuster ses choix en conséquence devient nécessaire. Cette capacité est altérée dans plusieurs troubles neuropsychiatriques, notamment les conduites addictives. Comprendre comment ces choix se construisent au cours de l'apprentissage et les substrats neuronaux sous-jacents constitue donc un enjeu majeur. Le cortex orbitofrontal (OFC) est une région clé de la flexibilité comportementale et de la prise de décision basée sur la valeur et sur l'incertitude. Fonctionnellement hétérogène, l'OFC regroupe plusieurs sous-régions dont la contribution à ces processus est distincte. Or le rôle de ses parties médiane (mOFC) et ventrolatérale (vlOFC) dans la décision basée sur le risque reste mal compris. Cette thèse combine des approches comportementales, lésionnelles, pharmacogénétiques et de photométrie de fibre chez le rat afin de mieux comprendre le rôle de ces sous-régions dans l'apprentissage de la prise de décision basée sur le risque. Nous avons développé une tâche probabiliste où les rats choisissent entre une option associée à une récompense modeste mais certaine, et une option risquée, pouvant offrir soit une récompense plus importante, soit aucune récompense. La probabilité de la récompense varie au cours de la session et définit l'option risquée comme avantageuse ou désavantageuse, amenant les rats à ajuster leur choix. Des rats bien entraînés sont capables de faire des choix adaptés à la probabilité, mais leur dynamique d'apprentissage diffère selon la probabilité. Les lésions du mOFC et du vlOFC avant l'apprentissage ont montré que seule la lésion du vlOFC augmente les latences de choix en début d'apprentissage, sans impacter les choix eux-mêmes. Dans une seconde expérience, l'inactivation pharmacogénétique du vlOFC spécifiquement en début d'apprentissage diminue les choix risqués et modifie les stratégies de choix jusqu'à la fin de l'apprentissage. En parallèle, les enregistrements par photométrie révèlent que l'activité du vlOFC pendant les choix est modulée par la valeur de la récompense. Enfin, des différences inter-individuelles ont été mis en évidence au cours de l'apprentissage. Les mâles et les femelles variaient dans leur stratégie de choix et leurs latences. D'autre part, une méta-analyse a révélé des rats aux profils extrêmes (prise de risque ou aversion), que nous avons caractérisé à l'aide d'analyses multivariées. En conclusion, cette thèse met en évidence l'implication spécifique du vlOFC dans l'apprentissage de la prise de décision en situation de risque, lorsque la réévaluation des options et l'adaptation des choix face à un changement de risque sont nécessaires. D'autre part, elle montre que les phénotypes décisionnels et les différences liées au sexe émergent et se caractérisent au cours de l'apprentissage.