Signalisation GABAergique dans les retours corticaux vers le bulbe olfactif

GABAergic signaling in cortical feedback to the olfactory bulb

• Auteur / Autrice : Camille Mazo
• Direction : Pierre-Marie Lledo
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Cerveau, Cognition et Comportement
• Date : Soutenance le 23/06/2017
• Etablissement(s) : Paris 6
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Cerveau, cognition, comportement (Paris ; 1992-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Unité de Génétique humaine et fonctions cognitives (Paris) - Institut Pasteur (Paris). Perception et mémoire
• Jury : Président / Présidente : Alain Trembleau
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Karim Benchenane, Hannah Monyer
• Jury : Rapporteur / Rapporteuse : Andreas Schaefer, Didier Desaintjan

Mots clés

Mots clés contrôlés

Récepteurs métabotropiques

Optogénétique

Bulbe olfactif

Mots clés libres

Systèmes sensoriels

Rétroprojections

Inhibition

Bulbe olfactif

Physiologie

Optogénétique

Sensory systems

Inhibitory feedback

Olfactory bulb

Résumé

Les projections corticales de retour conduisent l'information vers des relais de traitement de l'information plus précoces. Elles sont essentielles pour la perception sensorielle. En ce qui concerne l'olfaction, l'information sensorielle est constituée d'une multitude de molécules odorantes, et c'est ce mélange complexe qui pénètre dans la cavité nasale. En fonction du contexte, c'est une partie ou une autre de cet ensemble de molécules qui va être importante d'un point de vue comportemental. Les signaux corticaux de retour permettraient de focaliser son attention sur les odeurs pertinentes de l'environnement. Au cours de mon doctorat, j'ai étudié le rôle de la signalisation inhibitrice GABAergique dans ces retours corticaux vers le bulbe olfactif, le premier relais de l'information olfactive. La première partie de mon travail a mis en évidence une modulation métabotropique GABAergique du retour cortical excitateur. Nos expériences caractérisent ensuite l'effet produit par cette modulation sur le bulbe olfactif. Nous avons ainsi démontré que la signalisation GABAergique au niveau de retours corticaux change de manière profonde la réponse du bulbe olfactif aux stimuli olfactifs. Dans un deuxième temps, j'ai trouvé que le cortex olfactif envoie non seulement des projections de retour excitatrices, mais aussi des retours inhibiteurs. Des expériences précisent ensuite la localisation de ce retour GABAergique, ainsi que son impact sur le bulbe olfactif. Nous avons notamment observé qu'en manipulant l'activité de ces fibres GABAergiques, nous pouvions modifier le comportement olfactif.

Cortical feedback conducts information towards earlier relays of information processing. It is instrumental for sensory perception. In the olfactory system, odorants are never experienced in isolation by the nose, and they might be meaningful to the animal or not depending on the context. Feedback inputs onto early processing stages are poised to permit selective attention to the relevant odorants in the olfactory scene. During my thesis work, I focused on understanding the key role that inhibitory GABAergic signaling plays in the cortical feedback to the olfactory bulb in mice.The first part of my work started with the discovery of excitatory transmission between cortical feedback inputs and the olfactory bulb is modulated by metabotropic receptors for GABA. Next, the impact of this regulation on the olfactory bulb network was investigated. We found that GABAergic signaling at cortical feedback axons profoundly changes the response of the olfactory bulb output cells to odor stimulation. In the second part of my thesis, I found that the cortical projections to the olfactory bulb not only comprises of excitatory components, but also inhibitory components. The precise origin of this GABAergic feedback was then determined and its impact on the olfactory bulb network is currently assessed. In particular, we observed that manipulating the activity of this GABAergic feedback perturbs olfactory behavior.