Organisation anatomo-fonctionnelle, developpement et plasticite des connexions inter-hemispheriques visuelles entre les aires corticales primaires du chat

Anatomo-functional organization, development and plasticity of visual inter-hemispheric connections beetween primary cortical areas in the cat

• Auteur / Autrice : JEAN-CHRISTOPHE HOUZEL
• Direction : C. MILLERET
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences biologiques et fondamentales appliquées. Psychologie
• Date : Soutenance en 1995
• Etablissement(s) : Paris 6

Résumé

Le corps calleux est constitue de nombreuses fibres reliant certaines regions neocorticales sensorielles, associatives ou motrices des deux hemispheres. Bien que l'ampleur de ces projections ait suggere depuis longtemps qu'elles assurent des fonctions essentielles, leur organisation detaillee est encore mal connue. Nous avons etudie celles qui, chez le chat, relient la bordure entre les aires visuelles primaires (17/18) et reunissent les deux demi-representations corticales du champ visuel. La 1ere partie examine l'organisation de ce systeme chez l'adulte. 1) des enregistrements electrophysiologiques (effectues apres chiasmotomie) confirment que le transfert calleux est limite a la bordure 17/18 et que les champs recepteurs calleux des neurones-cibles sont localises au voisinage immediat du meridien vertical central, leur extension ipsilaterale etant inferieure a 7. Lorsque ces neurones recoivent aussi une incitation geniculo-corticale, les disparites d'orientation et de position entre les deux voies sont tres faibles. 2) la reconstruction 3d d'axones individuels revele que ces projections n'etablissent pas une correspondance stricte entre les deux hemispheres. Ces donnees revelent aussi une grande diversite dans le calibre, l'architecture et la distribution tangentielle et laminaire des axones. Cependant, les arborisations se terminent toujours dans des colonnes, probablement associees aux domaines d'orientation. 3) les resultats d'une simulation numerique des influx indiquent que ces arborisations pourraient theoriquement synchroniser l'activation de leurs colonnes. La 2eme partie concerne le developpement post-natal. 1) nous demontrons d'abord qu'en depit de nombreuses projections exuberantes, le transfert est limite a la bordure 17/18 des l'ouverture des yeux (12 jour). En revanche, la densite laminaire des reponses et la distribution spatiale des champs recepteurs sont tres immatures a cet age ; elles evoluent progressivement jusqu'a la 9 semaine. Une regression synaptique semble donc intervenir localement pour affiner ces caracteristiques. 2) la comparaison des donnees physiologiques obtenues chez des animaux eleves a l'obscurite totale ou soumis a une enucleation, une occlusion ou un strabisme unilateraux indique que la restriction de la region cible necessite que les afferences issues des deux yeux soient symetriques. La rupture de cet equilibre entraine un elargissement considerable de la zone corticale et du secteur du champ visuel concernes par le transfert calleux ; elle affecte aussi la correspondance retinotopique, mais semble presever l'appariement d'afferences codant pour la meme orientation. Des facteurs epigenetiques semblent donc influencer la topographie des axones et les processus de stabilisation synaptique. Effectivement, les arborisations sont nettement plus divergentes et/ou plus fournies apres occlusion ou strabisme. Ces resultats permettent de mieux comprendre les mecanismes de l'integration inter-hemispherique, les regles d'etablissement de la connectivite corticale et certains deficits qui accompagnent l'amblyopie