Etude cellulaire dans un réseau identifié, de la pulsion à agir et son adaptation par apprentissage

par Laura Puygrenier

Projet de thèse en Neurosciences

Sous la direction de Romuald Nargeot.

Thèses en préparation à Bordeaux , dans le cadre de Sciences de la Vie et de la Santé , en partenariat avec Institut de neurosciences cognitives et intégratives d'Aquitaine (laboratoire) et de Organisation et Adaptabilité des Systèmes Moteurs (OASM) (equipe de recherche) depuis le 01-10-2016 .


  • Résumé

    Comprendre l'origine des comportements normaux ou pathologiques nécessite d'analyser les propriétés fonctionnelles des réseaux de neurones du système nerveux central. Des connaissances fondamentales ont été obtenues sur l'organisation et le fonctionnement des réseaux générateurs d'actions motrices automatiques et stéréotypées (réflexes, actes rythmiques). En revanche, les propriétés fonctionnelles des réseaux neuronaux qui déclenchent l'émission spontanée et variable de comportements motivés (alimentaires, sexuels) restent peu connues. Pour étudier à l'échelle cellulaire l'impulsion motrice à l'origine d'un comportement motivé, nous utilisons un modèle animal simple, l'aplysie, chez lequel le réseau décisionnel qui déclenche la recherche de nourriture a été identifié. Cette impulsion motrice est régulée par un conditionnement opérant, un apprentissage par récompense qui transforme l'émission comportementale, irrégulière et peu fréquente, en une motricité compulsive, rythmique et fréquente. A l'aide de méthodes d'électrophysiologie intracellulaire associées à l'imagerie calcique et/ou à des interactions neurone-machine (technique du dynamic clamp) qui permet de contrôler sélectivement l'activité de neurones et de synapses identifiées, (1) nous étudierons les propriétés membranaires et synaptiques qui au sein du réseau décisionnel génèrent l'impulsion motrice chez des animaux naïfs; (2) nous analyserons la plasticité fonctionnelle de cette impulsion motrice qui induite par apprentissage altère durablement les processus décisionnels et conduit à une motricité compulsive ; (3) par des méthodes pharmacologiques, nous déterminerons comment le transmetteur dopamine, dont la libération est induite par l'apprentissage, module les propriétés neuronales et synaptiques au sein du réseau et en conséquence modifie la pulsion à agir.

  • Titre traduit

    Study of motivated behavior and its adaptation by learning in an identified neural network in Aplysia


  • Résumé

    Understanding the origin of physiological or pathological behaviors need to study properties of neural networks. Previous works focused on networks involved in automatic and stereotyped motor actions. However, functional properties of neural networks generating spontaneous and irregular motivated behaviors (feeding, sexual behaviors...) are unknown. In order to study these cellular mechanisms, I work on a simple animal model, Aplysia (a mollusk), whose the network triggering the food-seeking behavior in identifed. This impulse drives is modulated by operant conditioning, a learning by food reward, which allows the transition from an irregular to a regular and compulsive feeding-like behavior. Using electrophysiology (extracellular and intracellulr recordings), calcium imaging and/or dynamic clamp technique, (1) I will sutdy intrinsic membrane properties and synaptic properties of a pacemaker cell necessary to the impulse drives in naive animals, (2) I will analyze functional plasticity induced by operant conditioning and lead to a compulsive feeding-like behavior and (3) using pharmacology techniques, I will study how the neurotransmitter dopamine, released during learning, modulates neuronal properties.