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Nadine Ravel"Changements de dynamique d’un réseau neuronal induits par un apprentissage olfactif"

Abstract :


U
ne représentation neuronale peut être définie de deux façons: son contenu et sa fonction. Une représentation véhicule de l’information à propos d’une entrée sensorielle. Elle est à la fois un message nerveux qui utilise un code particulier et une information importante pour la mise en place d’un comportement adapté. Nous essaierons d’illustrer ces deux aspects avec des données obtenues dans le système olfactif des mamifères.
Ce système transforme des composés chimiques volatiles en perceptions odorantes uniques et stables. Le réseau nerveux olfactif responsable de cette opération chez les rongeurs est relativement simple et bien documenté. En outre, l’olfaction joue un rôle déterminant dans l’organisation du comportement de cette espèce.
Nous rapporterons deux séries d’expériences récentes qui nous ont permis de progresser dans la compréhension de la mise en place d’ une représentation olfactive dans le cerveau du rat au cours d’un apprentissage de discrimination.
Nous montrerons que l’association entre une odeur et un renforcement conduit dans le réseau neuronal olfactif à l’émergence d’une oscillation de forte amplitude dont la fréquence est proche de 20 Hz en réponse à l’odeur apprise. Au niveau des deux premiers étages du système olfactif, l’émergence de cette activité s’effectue en parallèle de l’acquisition d’une réponse motrice adaptée par l’animal. Dans la région postérieure du bulbe olfactif, cette activité est même prédictive des performances comportementales du rat. Une fois l’acquisition de la tâche stabilisée, les modifications de l’activité oscillatoire perdurent et elles sont spécifiques des odeurs apprises. Par conséquent, il semble bien que ce phénomène soit réellement la preuve d’une plasticité associée à l’apprentissage, et ne résulte pas uniquement de processus attentionnels non spécifiques.
De plus, l’émergence et l’expression de l’oscillation bêta sont dépendantes de l’intégrité du réseau fonctionnel dans lequel elle s’exprime. En effet, lorsque le bulbe est isolé de ses afférences centrifuges, cette activité ne peut se mettre en place. En outre, même lorsque cette activité s’est développée, les afférences au bulbe olfactif d’origine centrales sont nécessaires à son expression aussi bien dans le bulbe olfactif que dans le cortex piriforme. 

Selected publications

Martin C, Gervais R, Hugues E, Messaoudi B, *Ravel N* (2004) Learning modulation of odor-induced oscillatory responses in the rat olfactory
bulb: a correlate of odor recognition?
J Neurosci 24:389-397.
*Ravel N*, Chabaud P, Martin C, Gaveau V, Hugues E, Tallon-Baudry C, Bertrand O, Gervais R (2003)
Olfactory learning modifies the expression of odour-induced oscillatory responses in the gamma (60-90 Hz) and beta (15-40 Hz) bands in the rat olfactory bulb.
Eur J Neurosci 17:350-358.
Chabaud P, *Ravel N*, Wilson DA, Mouly AM, Vigouroux M, Farget V, Gervais R (2000)
Exposure to behaviourally relevant odour reveals differential characteristics in rat central olfactory pathways as studied through oscillatory activities. Chem Senses 25:561-573.

Etienne Coutureau