Bases neurales des comportements orientés vers un but : étude des corrélats de l'activité unitaire préfrontale et hippocampique dans une tâche de navigation

Neural bases of goal-directed behaviour : prefrontal and hippocampal neuronal activity in a place navigation task

• Auteur / Autrice : Vincent Hok
• Direction : Bruno Poucet
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Neurosciences
• Date : Soutenance en 2007
• Etablissement(s) : Toulouse 3

Mots clés

Mots clés contrôlés

Cerveau -- Physiologie

Théorie de l'action

Perception spatiale

Hippocampe (anatomie)

Cortex frontal

Mots clés libres

Hippocampe

Cortex préfrontal

Cellules de lieu

Aires prélimbique et infralimbique

Enregistrements unitaires

Rat

Comportement orienté vers un but.

Hippocampus

Rat

Prefrontal cortex

Place cells

Prelimbic and infralimbic areas

Unit recording

Goal-directed behaviour

Résumé

L'hippocampe est aujourd'hui reconnu pour jouer un rôle majeur dans le traitement des informations spatiales. Bien que son rôle ne se limite pas simplement à ce type de traitement, la présence de cellules de lieu, neurones déchargeant lorsque l'animal occupe certaines localisations spatiales, a suscité nombre d'études, visant à déterminer la nature de la représentation spatiale au sein de cette structure. Néanmoins, il n'existe pas de consensus sur l'implication de l'hippocampe dans la genèse des trajets de navigation ou dans le codage des buts spatiaux. D'autre part, du fait de son rôle probable dans les comportements de planification, le cortex préfrontal apparaît comme une structure clé dans la réalisation d'un comportement orienté vers un but. L'objectif des recherches réalisées au cours de cette thèse est donc de tenter de comprendre comment ces deux structures (hippocampe et cortex préfrontal) participent à la genèse des comportements orientés vers un but. Nous montrons, dans une première expérience, que les neurones du cortex préfrontal médian (aires prélimbique et infralimbique) enregistrés chez des animaux réalisant une tâche de navigation, présentent une activité spatio-sélective. Les lieux à forte valeur motivationnelle semblent être particulièrement représentés par cette activité préfrontale. Dans une seconde expérience, nous montrons que les cellules de lieu enregistrées chez des animaux réalisant la tâche de navigation présentent une activité liée au but, en plus de leur activité spatio-sélective classique. Cette décharge est spécifiquement liée à certaines phases temporelles de la tâche. Ce type de signal, en conjonction avec l'activité des neurones préfrontaux, pourrait servir de base à un système de planification de trajet. Dans la dernière partie de cette thèse, nous présentons des données récentes concernant les interactions entre l'hippocampe et le cortex préfrontal, et plus particulièrement les conséquences de l'inactivation du cortex préfrontal sur l'activité hippocampique. . .

The hippocampus is well known to play a key role in spatial information processing as shown by the existence of place cells. Such cells are active when the animal occupies particular locations in particular behavioural contexts. However, little evidence has been found in support of the hypothesis that the hippocampus could be involved in the generation of navigation paths and coding of spatial goals. On the other hand, the prefrontal cortex, in line with its role in planning, could be a key structure in the mechanisms involved in goal-directed behaviour. The objective of the research carried out during this thesis is thus to attempt to understand how these two structures (hippocampus and prefrontal cortex) take part in the emergence of goal-directed behaviour. In a first study, we show that prefrontal cortex neurons recorded while the animal performed a goal-oriented navigation task, display spatio-selective activity, especially at locations with a high motivational value. In a second study, we show that hippocampal place cells recorded in animals trained in the same goal navigation task do have a goal firing pattern, i. E. Out-of-field goal related activity, that is time-locked to particular phases of the task. This kind of signal could serve for path planning in combination with prefrontal neurons activity. In the last study, we present recent data that deal with the interactions between these two structures in the same task, looking for particular modulations of hippocampal place cells activity after prefrontal inactivation. . .