Mécanismes de sélection entre les systèmes de mémoire : étude des régulations par la somatostatine et ses récepteurs hippocampiques chez la souris

par François Gastambide

Thèse de doctorat en Sciences de la vie et de la santé. Neurosciences

Sous la direction de Jean-Louis Guillou.

Soutenue en 2008

à Bordeaux 1 .

mots clés

• Systèmes de mémoire
• Mémoire spatiale
• Mémoire procédurale
• Hippocampe
• Somatostatine
• Emotions
• Anxiété
• Souris

Résumé

Les recherches chez l’homme comme chez l’animal ont conduit à l’identification de différentes formes de mémoire sous-tendues par des systèmes cérébraux distincts fonctionnant en parallèle mais pouvant interagir afin de produire des réponses comportementales adaptées. L’un des enjeux actuels est de déterminer quand et comment les interactions entre les systèmes de mémoire s’effectuent. Ce travail de thèse a donc consisté d’une part, à caractériser chez l’animal la dynamique des interactions existant entre les systèmes hippocampique (HPC) et dorso-striatal (STR) et d’autre part, à examiner l’implication du neuropeptide somatostatine (SST) et de ses récepteurs hippocampiques (SSTR1-4) dans la régulation de ces interactions. L’étude comportementale confirme une activation initiale des systèmes de mémoire s’effectuant en parallèle mais démontre l’existence d’une dynamique d’utilisation des systèmes selon le niveau d’apprentissage. Les études pharmacologiques, génétiques et d’imagerie moléculaire révèlent que la sélection d’une stratégie STR-dépendante dépend des interactions fonctionnelles entre SSTR2 (modulant l’état émotionnel) et SSTR4 (inhibant les formes de mémoires HPC-dépendantes) au niveau hippocampique. Ainsi, ces travaux de thèse montrent d’une part, que les mécanismes de sélection entre l’utilisation des mémoires HPC et STR dépendantes sont modulés par le niveau d’apprentissage et par l’état émotionnel du sujet et d’autre part, que les réseaux SSTergiques de hippocampe contrôlent ces interactions par des mécanismes de régulations fonctionnelles fines entre les SSTRs.

Titre traduit

Mechanisms of selection between memory systems : functional implication of somatostatin and its hippocampal receptors in mice

Résumé

Extensive evidence from human and animal studies has shown that different forms of memory are organised in multiple parallel brain systems which can interact to produce adapted behaviours. An important remaining challenge is to better understand when and how these multiple memory systems interact. Our objective was first to characterise interactions between hippocampus- (HPC) and striatum-dependent (STR) memory systems and then to investigate the roles of the neuropeptide somatostatin (SST) and its hippocampal receptors (SSTR1-4) in the control of these interactions. First of all, our behavioural results confirmed that the multiple memory systems are initially co-activated in parallel but demonstrate also that memory systems are dynamically used as a function of practice. Then, our pharmacological and molecular imaging studies revealed that the selection of the STR-dependent strategy require functional interactions between SSTR2 (modulating the emotional status) and SSTR4 (inhibiting the HPC-dependent memory strategies). To conclude, our studies show on one hand that the dynamic interplays between these two memory systems depend on practice as well as on the emotional status of subjects during learning. On the other hand, they demonstrate that hippocampal SSTergic networks control the selection of memory systems by involving fine functional regulations between SSTRs.