Thèse de Benjamin Bessière

Thèse : Implication fonctionnelle des récepteurs NMDA corticaux au cours des processus de consolidation systémique et d’oubli de la mémoire associative chez le rat

Soutenue le 31 mars 2016

Sous la direction de Olivier Nicole, IMN CNRS 5293.

Résumé

Initialement encodés dans l’hippocampe, les nouveaux souvenirs déclaratifs deviennent progressivement dépendants d’un réseau distribué de neurones corticaux au cours de leur maturation dans le temps. Cependant, les mécanismes cellulaires et moléculaires sous-tendant la consolidation et le stockage à long terme de ces nouveaux souvenirs au sein des réseaux corticaux restent à élucider. Les récepteurs N-méthyl-D-aspartate (RNMDA) jouent un rôle essentiel dans l’induction et la régulation des changements synaptiques sous-tendant les processus mnésiques de type associatifs.

Sur la base de leurs propriétés biophysiques respectives, nous avons formulé l’hypothèse que la redistribution synaptique des deux formes principales de sous-unités GluN2 exprimées dans le néocortex adulte (GluN2A and GluN2B), pourrait constituer un mécanisme de régulation de la plasticité synaptique supportant l’intégration et la stabilisation progressive des souvenirs au niveau cortical au cours du processus de consolidation mnésique. En combinant, chez le rat adulte,  une approche comportementale, biochimique, pharmacologique et des stratégies innovantes consistant à manipuler le trafic des RNMDA à la surface synaptique, nos résultats mettent en évidence un changement cortical dans la composition synaptique en sous-unités GluN2, lequel régule la stabilisation progressive de la mémoire à long terme au sein des réseaux corticaux.

Nous avons d’abord établi que les RNMDA contenant la sous-unité GluN2B, via leur interaction spécifique avec une protéine clé de la signalisation synaptique, la CaMKII, sont préférentiellement recrutés lors de la phase d’encodage pour permettre l’allocation des nouveaux souvenirs olfactifs associatifs dans un réseau de neurones corticaux spécifique. Au cours du processus de consolidation, nous avons révélé que la redistribution des RNMDA corticaux contenant les sous-unités GluN2B vers l’extérieur ou l’intérieur de l’espace synaptique suite à l’apprentissage, contrôle respectivement la stabilisation de la mémoire à long terme et son oubli au cours du temps. Enfin, renforcer l’acquisition initiale conduit à une augmentation plus rapide du ratio post-synaptique GluN2A/GluN2B et accélère la cinétique du dialogue hippocampo-cortical, ce qui se traduit par une stabilisation accélérée des souvenirs au sein des réseaux corticaux.

Pris dans leur ensemble, nos travaux montrent que le trafic des GluN2B-RNMDA corticaux représente un mécanisme cellulaire majeur conditionnant le devenir des traces mnésiques (i.e. stabilisation versus oubli) et apporte un éclairage nouveau sur la façon dont le cerveau organise les souvenirs récents et anciens.

Mots clés :
Consolidation mnésique – Mémoire associative – Récepteur NMDA – Réseaux corticaux – Hippocampe – Plasticité synaptique – Dynamique de surface – Allocation synaptique – Oubli.

Publications :

Bessières B, Bontempi B, Nicole O (2013). Tiny light, big hope. Movement Disorders 28(9):1210.

Bessières B, Giacinti A, Nicole O, Bontempi B. Assessing recent and remote associative olfactory memory in rats using the social transmission of food preference paradigm. En préparation.


 

Jury

  • Nathalie SANS, Présidente, Neurocentre Magendie, INSERM U862, Université de Bordeaux
  • Serge LAROCHE, Rapporteur, Institut des Neurosciences Paris-Saclay, CNRS UMR 9197, Université Paris-Sud
  • Gaël MALLERET, Rapporteur, Centre de Recherche en Neurosciences de Lyon, INSERM U1028, Université Lyon
  • Cédrick FLORIAN, Examinateur, Centre de Recherches sur la Cognition Animale, CNRS UMR 5169, Université Toulouse 3
  • Jacques MICHEAU, Examinateur, INCIA, CNRS UMR 5287, Université de Bordeaux
  • Olivier NICOLE, Directeur de thèse, IMN, CNRS UMR 5297, Université de Bordeaux
  • Bruno BONTEMPI, Invité, IMN, CNRS UMR 5297, Université de Bordeaux
Last update: 5 juin 2018