Neuromodulation par un système temps réel en boucle fermée : une approche intégrative pour prévoir et empêcher les comportements répétitifs pathologiques
Auteur / Autrice : | Sirenia Lizbeth Mondragón González |
Direction : | Eric Burguière, Jean-Luc Zarader |
Type : | Thèse de doctorat |
Discipline(s) : | Neurosciences et Traitement du signal |
Date : | Soutenance le 08/04/2019 |
Etablissement(s) : | Sorbonne université |
Ecole(s) doctorale(s) : | École doctorale Sciences mécaniques, acoustique, électronique et robotique de Paris (2000-....) |
Partenaire(s) de recherche : | Laboratoire : Institut du cerveau (Paris ; 2009-....) |
Jury : | Président / Présidente : Angelo Arleo |
Examinateurs / Examinatrices : Elodie Fino | |
Rapporteurs / Rapporteuses : Marie-Laure Welter, Ingo Willuhn |
Mots clés
Résumé
Pour avoir un comportement efficace, nous nous appuyons sur des habitudes et des routines ; des comportements répétitifs (CR) que nous avons acquis et automatisées. Cependant, l’exécution excessive de ces CR peut devenir pathologique. Il a été montré que les séquences comportementales complexes et habituelles sont gérées par les circuits cortico-striataux qui sont donc affectés dans plusieurs pathologies pour lesquelles une dysrégulation de l’expression d’actions automatiques débouche sur des CR pathologiques. Pour ce projet de thèse, on se focalise sur un substrat des circuits cortico-striataux suspecté de jouer un rôle crucial dans la régulation des CR : le réseau d’interneurones à parvalbumine (IPV) du striatum. Ces IPV forment un large réseau d’inhibition du feed-forward dans les neurones épineux moyens qui est crucial pour la régulation du réseau de sortie du striatum. En utilisant un modèle animal qui exprime des auto-toilettages compulsifs, dans les travaux de cette thèse, il a été montré que par une stimulation optogénétique des IPV dans la partie dorsale médiale du striatum, il est possible de réduire les CR à des niveaux normaux. De plus, l’identification d’un biomarqueur électrophysiologique dans le cortex orbitofrontal latéral qui précédait l’apparition des événements d’auto-toilettage a servi à déclencher la stimulation optogénétique dans une approche prédictive en boucle fermée. Les travaux de cette thèse présentent aussi une série de développements technologiques formant un framework qui sera utile pour de futures approches en boucle fermée en neurosciences.