Dopamine et contrôle de l’action : implication et maturation de la voie mésocorticale chez le rat

Dopamine and action control : involvement and maturation of the mesocortical pathway in the Rat

• Auteur / Autrice : Fabien Naneix
• Direction : Jean-Rémi Pape
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Neurosciences
• Date : Soutenance le 09/12/2011
• Etablissement(s) : Bordeaux 1
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences de la vie et de la santé (Talence, Gironde ; 1993-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut de Neurosciences Cognitives et Intégratives d’Aquitaine (Bordeaux)
• Jury : Président / Présidente : Catherine Le Moine
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Etienne Coutureau, Patricia Gaspar
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Sylvie Granon, François Tronche

Mots clés

Mots clés contrôlés

Dopamine

Prise de décision

Mots clés libres

Prise de décision

Développement

Conditionnement instrumental

Cortex préfrontal

Dopamine

Contingence

Récompense

Adolescence

Decision making

Development

Instrumental conditioning

Prefrontal cortex

Dopamine

Contingency

Reward

Adolescence

Résumé

La prise de décision est une capacité cognitive essentielle à l’adaptation de l’individu aux changements de son environnement, et résulte de l’intégration de processus émotionnels, motivationnels et exécutifs. Le contrôle de l’action nécessite notamment l’intégration de la représentation du but de l’action et les relations causales entre une action et ses conséquences. Ces processus sont dépendants de plusieurs circuits préfronto-striataux et des données récentes indiquent que le système dopaminergique serait un élément central de leur modulation. Par ailleurs, ces circuits pourraient également se développer tardivement au moment de l’adolescence. Mon travail de thèse s’est donc employé à déterminer, d’une part, l’implication de la voie dopaminergique mésocorticale dans le contrôle de l’action, et d’autre part, le développement de ce système et de ces processus cognitifs au moment de l’adolescence.En utilisant des procédures d’apprentissage instrumental permettant de dégrader la contingence instrumentale ou de dévaluer la récompense, nous avons mis en évidence que la perturbation du système dopaminergique au sein du cortex préfrontal médian altère la capacité des animaux à s’adapter à des changements des relations action-récompense, mais non à des changements de la valeur de celle-ci. Par la suite, nous avons montré que les processus de contrôle de l’action lors de changements des relations causales action-conséquence apparaissaient tardivement au cours de l’adolescence, en relation avec le développement de la voie dopaminergique mésocorticale. De plus, l’altération du système dopaminergique lors de l’adolescence modifie également le développement des processus de contrôle des réponses instrumentales.

Decision making is an essential cognitive ability which allows a correct adaptation to an ever changing environment. This function results from the integration of emotional, motivational and executive processes. In particular, action control requires the encoding of both action goal value and action-outcome causal relationships. Previous studies have established that these processes are dependent on activity within segregated prefronto-striatal circuits whom activity might be tightly modulated by dopamine. In addition, the neurobehavioral maturation of these processes is not well understood but may occur during adolescence. Therefore, the aim of this work was to determinate the role of the mesocortical dopamine pathway in action control and the maturation of these neurobiological and cognitive processes during adolescence.Using instrumental conditioning tasks, allowing us to manipulate selectively the action-outcome contingency or the value of the outcome, we have demonstrated that alteration of the mesocortical dopamine pathway disrupts animals’ adaptation to changes in action-outcome relationships but not to changes in the outcome value. Interestingly, we provided evidence for the emergence of these cognitive abilities during adolescence in association with the delayed maturation of the mesocortical dopamine pathway. Finally, the alteration of the dopamine system maturation during adolescence also disrupts the development of action control processes.