Nouvelles perspectives pour la fonction du récepteur D2 dans l’hippocampe : De l'activité neuronale à la mémoire associative

New insights into D2 receptor function in the hippocampus: From neuronal activity to associative memory

• Auteur / Autrice : Pola Tuduri
• Direction : Emmanuel Valjent, Jeanne Ster
• Type : Projet de thèse
• Discipline(s) : Biologie Santé
• Date : Inscription en doctorat le ; Soutenance le 29/09/2023
• Etablissement(s) : Université de Montpellier (2022-....)
• Ecole(s) doctorale(s) : Sciences Chimiques et Biologiques pour la Santé
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : IGF - Institut de Génomique Fonctionnelle
• Partenaire(s) de recherche : Equipe de recherche : CODAGE MOLÉCULAIRE ET NEURONAL DES COMPORTEMENTS
• Jury : Président / Présidente : Michel Vignes
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Emmanuel Valjent, Rebecca Piskorowski, Jeanne Ster, Guillaume Ferreira, Camilla Bellone, Elodie Fino, Carine BéCAMEL
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Rebecca Piskorowski, Guillaume Ferreira

Mots clés

Mots clés libres

Hippocampe

Interneurones

Récepteur D2

Mémoire associative

Circuits neuronaux

Electrophysiologie

Hippocampus

Interneurons

D2 Receptor

Associative memory

Networks

Electrophysiology

Résumé

Mon projet de thèse consiste à déterminer le rôle du récepteur D2 de la dopamine lors d'une tâche de mémoire associative en nous basant sur sa localisation cellulaire dans l'hippocampe. La détection des événements sensoriels et leur association avec l'environnement est l'un des mécanismes clés par lesquels les êtres vivants optimisent l'apprentissage et la prise de décision afin d'apporter une réponse adaptée. La mémoire associative implique un couplage entre l'information et les conséquences positives ou négatives, influençant nos futures réponses comportementales. L'hippocampe joue un rôle crucial dans cette mémoire qui est modulée par la dopamine. Une altération de l’association entre ces événements est un symptôme partagé par plusieurs troubles neurodéveloppementaux et psychiatriques, tels que les troubles du spectre autistique et la schizophrénie. J'ai identifié un groupe de cellules à somatostatine (SST) exprimant le D2R dans l’aire CA1 et le prosubiculum dorsal (PSd), une région voisine de l’aire CA1 dont les fonctions sont moins étudiées. Dans un premier temps, j'ai démontré que l'activation pharmacologique du D2R présent sur les interneurones du CA1 modifie leur excitabilité intrinsèque et améliore la synchronisation au rythme thêta, via des enregistrements électrophysiologiques. Ces effets sont bloqués par l’inactivation du D2R, spécifiquement dans les cellules SST. Par des études comportementales, j'ai démontré que le D2R exprimé dans les cellules SST joue un rôle clé dans la détection des changements environnementaux couplant une association entre un son et un choc séparé dans le temps par un intervalle (trace) : le conditionnement aversif par indice sonore discontinu (CAISD). Enfin, j'ai montré que l’activation du D2R dans ces cellules est nécessaire aux phénomènes de plasticité sous-jacents à ce paradigme de CAISD en couplant le comportement et les enregistrements électrophysiologiques ex-vivo. Mon travail de thèse a pour but de mieux comprendre les mécanismes par lesquels l'altération de D2R, spécifiquement dans les cellules SST, est impliquée dans les déficits associés aux troubles de la mémoire.

My thesis project consists of investigating the role of the dopamine D2 receptor during an associative memory task, based on its cellular localisation in the hippocampus. The detection of sensory events and their association with the environment is one of the key mechanisms by which living beings optimise learning and decision-making. Associative memory involves a coupling between information and positive or negative consequences, influencing our future behavioural responses. The hippocampus plays a crucial role in this memory, which is modulated by dopamine. Impaired association between these events is a symptom shared by several neurodevelopmental and psychiatric disorders, such as autism spectrum disorders and schizophrenia. I identified a cluster of somatostatin (SST) cells expressing D2R in area CA1 and dorsal prosubiculum (PSd), a region adjacent to area CA1 whose functions are less studied. I first demonstrated that pharmacological activation of D2R in CA1 interneurons modifies their intrinsic excitability and improves synchronisation with theta rhythm, using electrophysiological recordings. These effects are blocked by depleting D2R, specifically in SST cells. Using behavioral studies, I demonstrated that D2R expressed in SST cells plays a key role in detecting environmental changes involving an association between a sound and a shock separated in time by an interval (trace): discontinuous aversive cue conditioning (CAISD). Finally, I showed that D2R activation in these cells is necessary for the plasticity phenomena underlying this CAISD paradigm by coupling behavior and ex-vivo electrophysiological recordings. The aim of my thesis work is to gain a better understanding of the mechanisms by which D2R alteration, specifically in SST cells, is involved in the deficits associated with memory disorders.