Défense de thèse – Cloé L’Heraux

La survie des animaux dépend de leur capacité à détecter, évaluer et répondre efficacement aux menaces. Les émotions négatives comme la peur et l’anxiété sont essentielles à ces réponses adaptatives. L’amygdale basolatérale (BLA) joue un rôle central dans la régulation de ces émotions, en intégrant les signaux de danger. Au sein de la BLA, les neurones excitateurs de type principal transmettent l’information émotionnelle, tandis que les interneurones GABAergiques assurent un contrôle inhibiteur fin de leur activité, nécessaire à la coordination du réseau neuronal. Parmi eux, les interneurones exprimant la parvalbumine (PV) sont cruciaux pour la régulation des comportements liés à l’anxiété et à la peur. Traditionnellement étudiés en tant que population homogène, les interneurones PV comprennent en réalité des types cellulaires distincts : les cellules panier (basket cells, BCs), qui ciblent le soma et les dendrites des neurones principaux, et les cellules axo-axoniques (axo-axonic cells, AACs), qui innervent exclusivement le segment initial de l’axone, point clé pour l’initiation du potentiel d’action. Cette spécificité anatomique suggère que BCs et AACs pourraient jouer des rôles complémentaires dans la modulation des états émotionnels. Cela soulève une question fondamentale : Quelles sont les contributions spécifiques des BCs et des AACs de la BLA dans la modulation des états émotionnels aversifs ?

Dans cette thèse, nous avons développé une nouvelle lignée de souris transgéniques permettant de cibler spécifiquement par des stratégies génétiques les BCs et les AACs dans la BLA. Grâce à cette stratégie, nous avons pu enregistrer leur activité par photométrie de fibre in vivo, et les inhiber sélectivement par optogénétique lors de comportements d’anxiété spontanée et de peur conditionnée. Nos enregistrements ont révélé des dynamiques distinctes d’activité entre AACs et BCs durant les comportements liés à l’anxiété. L’activité des BCs augmentait dans les espaces anxiogènes, tandis que les AACs étaient spécifiquement actives lors des comportements anxieux et pendant les états d’évaluation du risque, suggérant un rôle dans la régulation dynamique des états anxieux. L’inhibition optogénétique sélective des AACs a augmenté l’expression des comportements d’évitement et de vigilance dans le labyrinthe en croix élevé, tandis que l’inhibition des BCs n’a pas entraîné de changement comportemental significatif. Dans les comportements de peur conditionnée, nous avons observé que les AACs et les BCs sont également activées lors de phases spécifiques : les BCs et AACs en réponse aux stimulus aversifs, ainsi que leurs stimuli prédictifs mais aussi lors de l’expression comportementale de la peur. Cependant, les AACs étaient plus actifs, lors du conditionement et du retrieval, spécifiquement en réponse aux stimuli prédictifs du stimulus aversif. Leurs inhibitions respectives ont révélé que les AACs favorisent une régulation adaptative de l’apprentissage de peur, tandis que les BCs ne semblent pas nécessaires lors de cette phase d’apprentissage. Enfin, des enregistrements électrophysiologiques in vivo ont permis de caractériser l’influence directe des AACs sur les neurones pyramidaux du cortex préfrontal médian. L’activation optogénétique des AACs a conduit à une inhibition rapide et transitoire de l’activité de certains neurones, bien que globalement, les effets soient restés limités à une minorité de cellules, soulignant une influence parcellaire.

Dans l’ensemble, nous avons trouvé que les BCs semblent moduler le gain global des réseaux de la BLA, tandis que les AACs exercent un contrôle précis et dépendant de l’état, façonnant les comportements anxieux et l’apprentissage de la peur. En conclusion, ce travail met en lumière pour la première fois les contributions distinctes de deux sous-types d’interneurones PV dans la régulation des émotions aversives. Il apporte de nouvelles perspectives sur la complexité des microcircuits inhibiteurs de la BLA et ouvre la voie à des approches ciblées dans la compréhension des formes maladaptives des comportements de peur et d’anxiété.

Mots clés

États Aversifs, Imagerie Calcique, Conditionnement De Peur, Anxiété, Optogénétique, Électrophysiologie