Voies de communications parallèles cerebello-cérébrales dans le cadre de l’apprentissage implicite

Parallel cerebello-cerebral pathways and their involvement in implicit learning

• Auteur / Autrice : Romain William Sala
• Direction : Daniela Popa, Clément Léna
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Neurosciences
• Date : Soutenance le 11/12/2023
• Etablissement(s) : Sorbonne université
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Cerveau, cognition, comportement (Paris ; 1992-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut de biologie de l'École normale supérieure (Paris ; 2010-....)
• Jury : Président / Présidente : Philippe Faure
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Philippe Isope, Cécile Galléa, Mathieu Wolff
• Jury : Rapporteur / Rapporteuse : Roy V. Sillitoe, Valérie Ego-Stengel

Mots clés

Mots clés contrôlés

Connectivité structurelle (neurosciences)

Dystonie

Cervelet

Apprentissage moteur

Apprentissage implicite

Mots clés libres

Cervelet

Apprentissage

Réseaux

Neurosciences

Cerebellum

Learning

Network

Neurosciences

Résumé

Le cervelet est principalement connu pour être un acteur de la régulation des actions motrices. Néanmoins, il possède un fort degré d’inter-connexion avec diverses structures corticales et sous-corticales, ce qui laisse supposer une implication du cervelet dans la régulation d’autres fonctions cérébrales, tels que les processus cognitifs. En particulier, les liens étroits entre le cervelet, les circuits moteurs et les circuits limbiques suggèrent qu’il pourrait jouer un rôle dans l’apprentissage moteur et l'apprentissage émotionnel. En utilisant des approches anatomiques, électrophysiologiques et comportementale, le but de cette thèse est de découvrir l’implication du cervelet dans la régulation de l’apprentissage d’extinction d’une mémoire de peur par le biais du contrôle d’oscillations thalamo-corticales liées à la peur. Par la suite, cette thèse fera l’étude des rôles des réseaux cerebello-corticaux et cerebello-striataux dans le contexte de l’acquisition et de la consolidation d’une tache motrice. Enfin, elle se focalisera sur l’étude de l’intégrité des voies cerebello-thalamiques dans un modèle murin de DYT25, une forme génétique de dystonie, ainsi que sur les conséquences de ces altérations dans le contexte de l’apprentissage moteur.

The cerebellum is mostly known to be a key structure in the regulation of movements. However, its high degree of inter-connectivity with various cortical and subcortical structures brings the question of its involvement in regulating other brain functions, such as cognitive processes. In particular, the tight links between the cerebellum, the motor circuits and the limbic circuits suggest a contribution of the cerebellum to both motor learning and emotional learning. Using anatomical tracing, extracellular electrophysiology and behavior, the aim of this thesis is to unravel the involvement of the cerebellum in the extinction of fear memory through the control of thalamo-cortical synchrony of fear-related oscillations. Then, this thesis will investigate the differential contributions of cerebello-cortical and cerebello-striatal networks to the acquisition and the consolidation of a complex motor skill. Ultimately, it will focus on the integrity of cerebello-thalamic networks in a mouse model of DYT25, a genetic form of dystonia, as well as on the consequences of such alterations on motor learning.