Lieu : BBS
Soutenance en anglais
Mélie Talaron
Equipe : Decision and Adptation – INCIA
Thèse dirigée par Etienne Coutureau et Nathan Holmes (The University of New South Wales)
Titre
How does the brain integrate sensory and emotional memories? A study of the role of the hippocampus in sensory preconditioning in rats
Comment le cerveau intègre des souvenirs sensoriels et émotionnels ? Une étude du rôle de l’hippocampe dans le préconditionnement sensoriel chez le rat
Résumé
Les animaux et les humains s’adaptent à leur environnement en apprenant à prédire des événements ayant une importance motivationnelle, tels que la disponibilité de nourriture ou la présence d’un danger. Ces prédictions reposent souvent sur l’expérience directe des contingences entre différents stimuli et événements (par exemple, un son suivi de l’attaque d’un prédateur), mais elles peuvent également être générées en l’absence d’une telle expérience. Par exemple, en reliant les composantes sensorielles et émotionnelles de souvenirs distincts, il est possible de formuler des inférences à propos de stimuli jusqu’alors perçus comme inoffensifs. Ce type d’inférence soulève des questions sur la manière dont les souvenirs sont encodés et stockés dans le cerveau, ainsi que sur la façon dont ils sont intégrés pour générer des comportements adaptatifs. L’hippocampe joue un rôle essentiel dans l’encodage et l’intégration des souvenirs associatifs. Cependant, les contributions respectives de l’hippocampe dorsal et de l’hippocampe ventral, ainsi que le rôle de leur connectivité dans ces processus, restent mal compris. Cette thèse combine des paradigmes comportementaux, des inactivations pharmacologiques, des enregistrements en photométrie par fibre optique et des manipulations chémo-génétiques afin d’étudier le rôle de l’hippocampe dorsal et ventral dans l’encodage et l’intégration des souvenirs sensoriels et émotionnels chez le rat. Dans une première série d’expériences, nous avons mis en place un paradigme de préconditionnement sensoriel audiovisuel et nous avons montré que l’intégration repose sur un apprentissage médié : au moment du conditionnement, les rats réactivent des informations acquises antérieurement afin de former de nouvelles associations entre les stimuli. Ensuite, nous avons étudié le rôle causal de l’hippocampe dorsal et ventral dans les différentes étapes du préconditionnement sensoriel par inactivation pharmacologique. Nous avons montré que l’hippocampe ventral, mais non l’hippocampe dorsal, est nécessaire à la formation d’associations entre des stimuli inoffensifs, et que les deux sous-régions sont nécessaires à l’apprentissage médié. Notamment, nous avons identifié une signature de l’apprentissage médié en mettant en évidence une connectivité accrue entre l’hippocampe dorsal et l’hippocampe ventral lors de la présentation des stimuli. Cette connexion s’inscrit dans un réseau plus large soutenant l’apprentissage médié, qui inclut également le cortex périrhinal. Enfin, à l’aide d’une manipulation chémo-génétique dans un protocole de préconditionnement sensoriel gustatif, nous avons démontré que l’hippocampe joue également un rôle essentiel dans l’encodage et l’intégration des souvenirs lorsque les stimuli appartiennent à une même modalité sensorielle. Ce travail met en lumière les contributions distinctes de l’hippocampe dorsal et ventral dans la capacité des animaux à anticiper les conséquences de situations nouvelles en l’absence d’expérience directe.
Mots-clés : préconditionnement sensoriel, hippocampe, rat, conditionnement de peur, aversion gustative conditionnée
Jury
M. JOHANSEN Joshua, Professor, Irvine University of California, Rapporteur
Mme DOYERE Valérie, Directrice de recherche, Institut des Neurosciences Paris-Saclay, Rapporteure
Mme BONARDI Charlotte, Senior Lecturer, University of Nottingham, Examinatrice
Mme ROUX Lisa, Directrice de recherche, Université de Bordeaux, Examinatrice
M. COUTUREAU Etienne, Directeur de recherche, Université de Bordeaux, Directeur de these
M. HOLMES Nathan, Associate Professor, The University of New South Wales, Co-directeur de these