Nature et substrat neurobiologique du conditionnement de trace : étude en conditionnement de peur chez le rat

Nature and neurobiological substrate of trace conditioning: a study using conditioned fear in rats

• Auteur / Autrice : Frédéric Esclassan
• Direction : Alain Marchand, Martin Giurfa
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Neurosciences
• Date : Soutenance en 2008
• Etablissement(s) : Toulouse 3

Mots clés

Mots clés contrôlés

Hippocampe (anatomie)

Cortex cérébral

Conditionnement classique

Mots clés libres

Hippocampe

Conditionnement classique

Apprentissage

Cortex entorhinal

Rat

Contexte

Conditionnement de trace

Cortex préfrontal

Résumé

Le conditionnement de Trace est une forme particulière de conditionnement pavlovien dans laquelle le stimulus conditionnel (SC) et le stimulus inconditionnel (SI) sont séparés par un intervalle de temps. La possibilité d'établir une association entre ces deux stimuli va à l'encontre de la loi de contiguïté. Pour expliquer comment l'absence de contiguïté est compensée, deux hypothèses ont été formulées. L'hypothèse de la Médiation Contextuelle repose sur la fonction hippocampique, alors que l'hypothèse de la Trace persistante pourrait reposer sur des structures impliquées dans la mémoire de travail telles que le cortex préfrontal médian ou le cortex entorhinal (CE). Ce travail de thèse examine lors d'un conditionnement de peur, la sensibilité respective du conditionnement de Trace et du conditionnement contextuel vis-à-vis de lésions ou d'inactivations réversibles de ces structures, dans des groupes de rats conditionnés avec un intervalle de Trace de 30 s ou en protocole de Délai. Les résultats obtenus laissent supposer que chacun des deux mécanismes proposés pourrait être impliqués. Cependant, un rôle particulier pourrait être attribué au CE dans le maintien d'une représentation du SC durant l'intervalle de Trace. Nous montrons en particulier que ce maintien nécessiterait une activité cholinergique dans cette structure durant l'acquisition et qu'il pourrait reposer sur la présence dans le CE de neurones à activités persistantes supposées impliquées dans les processus de mémoire de Travail.

Trace conditioning is a special case of Pavlovian conditioning where the conditional stimulus (CS) and the unconditional stimulus (US) are separated by a stimulus-free time interval. Establishing an association between these two stimuli appears to contradict the law of Contiguity. To explain how stimuli can be associated across time, two hypotheses have been developed. The Contextual Mediation hypothesis relies upon the hippocampal function, whereas the Persistent Trace hypothesis could be based on structures involved in working memory such as the medial prefrontal cortex or the entorhinal cortex (EC). In this thesis, we assess, in a fear conditioning task, the sensitivity of trace and contextual conditioning to lesions or reversible manipulations of these structures, in rats conditioned with a 30 s trace interval or with a delay protocol. The results suggest that both hypotheses may account for at least part of the trace conditioning phenomenon. However, a special role may be attributed to the EC in maintaining a CS representation across the Trace interval. In particular, we show that this process requires cholinergic activity in the EC during the acquisition of Trace conditioning and that this form of conditioning could rely upon neurons in the EC displaying persistent activities, as has been shown in working memory tasks.