Thèse soutenue

Analyse éxperimentale et computationnelle de la distribution de l'activité corticale au cours du REM chez la souris
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Auteur / Autrice : Mathias Peuvrier
Direction : Alain DestexhePaul Salin
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Neurosciences
Date : Soutenance le 28/04/2022
Etablissement(s) : Sorbonne université
Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Cerveau, cognition, comportement (Paris)
Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut des neurosciences Paris-Saclay (Gif-sur-Yvette, Essonne ; 2015-....)
Jury : Président / Présidente : Laure Buhry
Rapporteurs / Rapporteuses : Viktor K. Jirsa, Nathalie Buonviso

Résumé

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Le sommeil à mouvements oculaires rapides (REM) est un état de sommeil présentant une activité corticale électrique de faible amplitude et de fréquence rapide, similaire à l'éveil. Cependant, des études récentes ont montré que certaines aires corticales présentent une activité de lente proche de celle du sommeil lent. L'objectif de la thèse est de mieux caractériser la distribution temporo-spatiale de ces oscillations lentes et rapides, puis de proposer un modèle computationnel permettant de faire des prédictions sur les mécanismes responsables de cette distribution complexe d'activité corticale. Nous avons d'abord analysé des enregistrements multisites de potentiel de champ local et avons montré que, dans les zones somatomotrices, l'activité lente du REM présente plusieurs caractéristiques différentes de celle du sommeil lent, en revanche, cette activité n’est pas observée dans l'hippocampe et le mPFC. Dans un second temps nous proposons un modèle du cortex entier de la souris en REM, en implémentant une hypothèse de neuromodulation hétérogène au sein du cortex. Ce modèle est composé d’un réseau de champs moyens, connectés entre eux suivant le connectome de la souris en utilisant le simulateur The Virtual mouse Brain, et avec différents niveaux d'adaptation, conformément à nos résultats biologiques. Dans ces conditions, le modèle reproduit la distribution des oscillations lentes et rapides dans les aires somato-motrices et autres aires corticales. Ainsi, nous proposons qu'une distribution dynamique de la signalisation cholinergique puisse expliquer les caractéristiques spécifiques de l'activité corticale du REM par rapport au sommeil lent et à l'éveil.