Lieu : Centre Broca
Soutenance en anglais
Equipe : Neurosciences computationnelles et des systèmes (IINS)
Thèse dirigée par Dr HUMEAU Yann et Dr FRICK Andreas.
Titre
Mémoire de peur et le cortex cingulaire antérieur
Résumé
La mémoire permet aux animaux et aux humains d’exploiter leurs expériences passées pour guider leurs comportements futurs et s’adapter à des environnements changeants. Les neurosciences contemporaines considèrent de plus en plus la mémoire comme un système prédictif, capable d’extraire des régularités de l’expérience afin d’anticiper les événements à venir et de préparer des réponses adaptées. Cette fonction prédictive repose en grande partie sur l’encodage de la structure temporelle des événements, qui informe non seulement sur ce qui s’est produit, mais aussi sur le moment attendu de son occurrence. Les informations temporelles constituent ainsi une composante essentielle de la mémoire et jouent un rôle déterminant dans le contrôle du comportement.
L’apprentissage de la peur offre un cadre expérimental privilégié pour étudier la prédiction temporelle.
Lors du conditionnement contextuel, les animaux apprennent qu’un contexte spécifique prédit la survenue d’un stimulus inconditionnel aversif, tel qu’un choc électrique. Ils acquièrent également des informations précises sur le timing de ce stimulus au fil des répétitions. Cette carte temporelle influence fortement l’expression des réponses défensives, notamment l’immobilisation. Lors du rappel, certains animaux se figent immédiatement à l’entrée dans le contexte, traduisant une stratégie contextuelle, tandis que d’autres présentent une immobilisation retardée, alignée sur le moment attendu du stimulus aversif, suggérant une stratégie temporelle. Cette variabilité comportementale souligne l’importance du traitement du temps dans la mémoire de la peur et suggère l’existence de calculs neuronaux distincts. Les souvenirs de peur sont stockés dans des ensembles neuronaux distribués, appelés engrammes mnésiques, qui s’activent lors de l’apprentissage et du rappel. Chaque rappel rouvre une fenêtre de reconsolidation durant laquelle la mémoire peut être modifiée, renforcée ou affaiblie. Ce processus est particulièrement pertinent pour les régions corticales impliquées dans l’expression à long terme de la mémoire, telles que le cortex cingulaire antérieur (ACC).
Des travaux récents indiquent que les engrammes corticaux évoluent au fil du temps et que les rappels successifs peuvent stabiliser ou remodeler leurs dynamiques d’activation. Bien que l’ACC, composante du cortex préfrontal médian, soit reconnue comme une région clé d’intégration, son rôle précis dans la prédiction temporelle de la menace reste mal compris. Une question centrale concerne le rôle des neurones sensibles au stimulus inconditionnel dans l’ACC. Ces neurones, activés référentiellement lors de l’événement aversif, pourraient constituer une composante essentielle de l’engramme cortical de la peur. Leur réactivation lors de rappels récents et distants pourrait révéler comment les traces mnésiques aversives évoluent dans le temps et comment l’historique de rappel influence leur stabilité.
Ma thèse vise à combler ces lacunes en combinant imagerie calcique longitudinale et analyse comportementale fine afin d’examiner comment l’ACC encode et met à jour les prédictions temporelles de danger. Elle étudie également l’impact de l’historique des rappels sur la dynamique des populations neuronales de l’ACC, leur couplage au comportement et la stabilité des ensembles réactifs au stimulus aversif. Ces travaux cherchent à clarifier le rôle de l’ACC dans la régulation de la peur, la prédiction temporelle et l’organisation à long terme des engrammes de mémoire aversive.
Mots clés : Cortex cingulaire antérieur (CCA), Imagerie calcique, Ensemble neuronal,
Prédiction temporelle.
Jury
Dr.Aude Panatier, Chercheuse CNRS, Neurocentre Magendie ; Examinatrice
Dr.Julien Courtin, Neurocentre Magendie, Chercheur INSERM ; Examinateur
Dr.Philippe Isope, Directeur de recherche CNRS, Université de strasbourg ; Rapporteur
Dr.Daniela Popa, Chercheuse INSERM, Institut de Biologie de l’école normale supérieur Paris ; Rapporteur