Thèse soutenue

Comportement et étude électrophysiologique de discrimination du modèle spatial chez le rat

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Auteur / Autrice : Pauline Kerekes
Direction : Valérie Ego-StengelDaniel Shulz
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Neurosciences
Date : Soutenance le 26/09/2017
Etablissement(s) : Paris 6
Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Cerveau, cognition, comportement (Paris ; 1992-....)
Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Unité de Neurosciences Information et complexité (UNIC)
Jury : Président / Présidente : Régis Lambert
Examinateurs / Examinatrices : Ingrid Bureau
Rapporteur / Rapporteuse : Tansu Celikel, Sylvain Crochet

Mots clés

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Mots clés contrôlés

Résumé

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Le système vibrissal des rongeurs est un modèle très utilisé pour l'étude des processus comportementaux et neurobiologiques qui sous-tendent la perception tactile, en particulier pendant l'exploration de la forme d'un objet, sa localisation, ou la rugosité de sa surface. Le but de cette thèse a été d'explorer les stratégies sensori-motrices impliquées dans une tâche de discrimination tactile, ainsi que l'activité neuronale qui sous-tend ce processus.De façon similaire aux doigts humains scannant un objet, les rongeurs peuvent balayer activement des surfaces avec les vibrisses de leur museau (mouvement appelé «whisking»). En laboratoire, les rats discriminent des niveaux de rugosité en faisant du whisking. D'après leurs conditions de vie naturelles, nous avons fait l'hypothèse que ces animaux peuvent discriminer des motifs spatiaux sans whisking. Pour le démontrer, nous avons développé une nouvelle tâche de discrimination dans laquelle les rats contactent des stimuli en courant à haute vitesse dans un couloir, de sorte à ce qu'il n'y a pas assez de temps pour un cycle de whisking. Les rats ont appris à discriminer des barres verticales régulièrement espacées d'une surface sans barres. Les vibrisses et le cortex somatosensoriel primaire sont impliqués dans la discrimination. Les animaux ont été également capables de discriminer les barres régulières de barres irrégulières. Nous avons montré que les rats ne font pas de whisking sur les stimuli, et qu'ils orientent leurs vibrisses du côté du stimulus récompensé environ 60ms après premier contact (Kerekes et al., 2017). Ces résultats montrent que les rats peuvent discriminer des stimuli sans faire de whisking.Dans une deuxième partie, nous avons analysé les mouvements vibrissaux et réponses neuronales thalamo-corticales évoquées chez le rat anesthésié par le passage des stimuli utilisés pendant la tâche. Les résultats préliminaires révèlent des mouvements vibrissaux à haute accélération, encodés différemment par le cortex selon le type de stimulus (barres régulières ou irrégulières). Quatre rats ont été enregistrés pour cette étude: deux d'entre eux ont été entraînés à la tâche de discrimination, et les deux autres ont été entraînés à une tâche non-tactile sur le même labyrinthe. Grâce à ces expériences, nous allons rechercher les effets potentiels de l'apprentissage sur le traitement neuronal des informations tactiles. Le développement combiné de la tâche comportementale et des enregistrements neuronaux sur rat anesthésié et éveillé vont nous permettre d'explorer de nouvelles questions sur la discrimination tactile, tel que le codage de la régularité de motifs spatiaux, et la modulation de ce codage par l'apprentissage.