Les circuits neuronaux de l'aversion olfactive conditionnée : approche électrophysiologique chez le rat vigile

Neural circuits of odor aversion conditioning : electrophysiological approach on the behaving rat

• Auteur / Autrice : Julie Chapuis
• Direction : Nadine Ravel
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Neurosciences
• Date : Soutenance le 04/05/2009
• Etablissement(s) : Lyon 1
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Neurosciences et Cognition (NSCo) (Lyon)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Neurosciences sensorielles, comportement et cognition , Lyon
• Jury : Président / Présidente : Rémi Gervais
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Olivier Bertrand, Guillaume Ferreira
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Georges Di Scala, François Roman

Mots clés

Mots clés contrôlés

Muridés

Animaux de laboratoire

Réflexe conditionné

Aversion

Cortex cérébral

Aliments -- Composition

Réseaux neuronaux (physiologie)

Électrophysiologie

Odorat

Mots clés libres

Olfaction

Mémoire alimentaire

Amygdale basolatérale

Cortex insulaire

Représentation neuronale

Synchronisation oscillatoire

Comportement

Électrophysiologie

Rat

Olfaction

Food memory

Basolateral amygdala

Insular cortex

Neural representation

Oscillatory synchronization

Behavior

Electrophysiology

Rat

Résumé

L’objectif de cette thèse est de décrire le réseau cérébral et la dynamique neuronale qui pourraient servir de support aux aversions alimentaires de type olfactives. Nous avons réalisé des enregistrements multisites de potentiel de champ locaux chez le rat vigile engagé dans cet apprentissage, en proposant deux modes de présentation de l’indice olfactif : à proximité de l’eau de boisson (distal) ou ingéré (distal-proximal). Après apprentissage, la présentation du seul indice distal induit l’émergence d’une activité oscillatoire de forte amplitude dans la bande de fréquence beta (15-40 Hz). Finement corrélée au comportement d’aversion de l’animal, cette activité est proposée comme la signature du réseau de structures fonctionnellement impliquées dans la reconnaissance de l’odeur en tant que signal. Nous montrons que ce réseau peut être plus ou moins étendu selon la façon dont le stimulus a été perçu lors du conditionnement: dans certaines aires (bulbe olfactif, cortex piriforme, amygdale basolatérale, cortex orbitofrontal) la modulation en puissance de l’activité beta se fait indépendamment du mode de conditionnement; dans d’autres aires (cortex insulaire, cortex infralimbique) ces changements ont lieu si et seulement si l’odeur a été ingérée. Complétés par l’étude des interactions fonctionnelles entre ces différentes structures dans la bande de fréquence considérée, ces résultats nous permettent de mieux comprendre comment un stimulus peut être représenté en mémoire dans un réseau cérébral en fonction de l’expérience que l’animal en a fait.

The goal of this thesis is to describe the dynamic of the neural network involved in food aversion based on olfactory cue. We performed multisite recordings of local field potential in the behaving rat engaged in such aversion learning and offered two modes of presentation of the olfactory cue: either close to drinking water (distal) or ingested (distal-proximal). After learning, the presentation of the distal cue alone induced the emergence of a powerful oscillation in the beta frequency band (15-40 Hz). Finely correlated with the aversive behavior of the animal, this activity has been proposed as the signature of the neural network functionally involved in odor signal recognition. We showed that this network may be more or less extended depending on how the stimulus has been experienced during conditioning: in some areas (olfactory bulb, piriform cortex, basolateral amygdala, orbitofrontal cortex), modulation of beta power were observed whatever the mode of odor presentation; in other areas (insular and infralimbic cortices) these changes took place only if the odor cue has been ingested. Associated to the analysis of transient oscillatory synchronizations between these different structures, these results allowed us to better understand how a stimulus could be represented in memory by a cerebral network depending on the way the animal had experienced it.