Circuits neuronaux de la mémoire appetitive et aversive chez la souris

Neural circuits of appetitive and aversive memories in mice

• Auteur / Autrice : Elsa Karam
• Direction : Stéphanie Trouche
• Type : Projet de thèse
• Discipline(s) : Biologie Santé
• Date : Inscription en doctorat le 03/10/2022
• 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

Mots clés

Mots clés libres

Conditionnement de préférence de place

Souris

Photométrie fibrée

Apprentissage et mémoire

Dopamine

Optogénétique

Dopamine

Learning and memory

Fibre photometry

Optogenetics

Mice

Conditioned place preference

Résumé

Pour survivre, les animaux doivent comparer et faire des choix entre plusieurs options disponibles dans leur environnement, en se basant sur la valeur attribuée à chaque option lors d'expériences passées. Au cours de l'apprentissage, une valeur absolue (bonne ou mauvaise) et/ou relative (meilleure ou pire que) est attribuée à chaque expérience, qui peut être utilisée ultérieurement pour guider un comportement approprié : par exemple, s'approcher de la meilleure récompense (par exemple, la nourriture) ou éviter la 'pire' situation (qui peut être nuisible). De manière surprenante, alors que la plupart des études se sont penchées sur les mécanismes neuronaux de l'apprentissage basé sur la valeur appétitive relative, on sait très peu de choses sur l'identité du circuit d'évaluation permettant d'encoder et d'attribuer une valeur aversive relative à une expérience sensorielle. Des travaux antérieurs suggèrent que l'amygdale basale (BLA) chez les rongeurs pourrait être impliquée dans la comparaison de la valeur relative de différentes expériences aversives (1). En outre, l'aire tegmentale ventrale (VTA) dopaminergique qui projette sur la BLA (2) pourrait faciliter la formation de souvenirs aversifs. En raison de l'énorme diversité neuronale de la VTA, ce projet de thèse suppose que des sous-ensembles discrets de neurones VA activés au moment de l'apprentissage aversif peuvent être critiques pour guider un comportement approprié chez les souris. Le marquage, la manipulation et le suivi nécessitent l'utilisation de la technologie de souris cfos TetTag (3) combinée à différentes lignées de souris Cre (DAT-Cre, VGAT-Cre et VGLUT2-Cre) toutes disponibles au laboratoire hôte. Nous utiliserons une approche à plusieurs niveaux, y compris l'optogénétique et les enregistrements in vivo chez des souris qui se comportent bien, pour étudier l'implication différentielle des ensembles neuronaux de la VTA dans le codage de la valeur aversive relative et absolue. Nous tirerons profit d'une nouvelle tâche comportementale de préférence de place contextuelle d'une journée conçue par le superviseur (4) pour laquelle les souris apprennent à associer deux contextes distincts à deux événements aversifs d'intensités différentes (apprentissage relatif) ou à un seul contexte en l'absence d'événement aversif (apprentissage absolu). Dans les deux versions (relative et absolue), les données du laboratoire ont montré que les souris peuvent réussir à apprendre et à faire des choix appropriés basés sur la valeur, mais qu'elles présentent des stratégies comportementales différentes.

To survive, animals need to compare and make choices between several options available in their surrounding environment based on the value assigned to each option during past experience. During learning, an absolute (good or bad) and/or relative (better or worse than) value is assigned to each experience which can be used later to guide an appropriate behavior: for instance, approaching the best reward (e.g. food) or avoiding the « worst » situation (that can be harmful). Surprisingly, while most studies investigated the neural mechanisms of relative appetitive value-based learning, very little is known on the identity of the valuation circuit for encoding and assigning a relative aversive value to a sensory experience. Previous work suggests that the basal amygdala (BLA) in rodents may be involved in the relative value comparison of different aversive experience (1). In addition, dopaminergic ventral tegmental area (VTA) projecting to the BLA (2) could facilitate the formation of aversive memories. Because of the huge neuronal diversity in the VTA, this PhD project hypothesises that discret subsets of VA neurons activated at the time of the aversive learning may be critical to guide an appropriate behaviour in mice. Labeling, manipulating and monitoring require the use of the cfos TetTag mouse technology (3) combined with different Cre mouse lines (DAT-Cre, VGAT-Cre and VGLUT2-Cre) all available at the host lab. We will employ a multi-level approach including optogenetics and in vivo recordings in behaving mice to study the differential involvement of VTA neuronal ensembles for relative versus absolute aversive value coding. We will take advantage of a novel 1-day contextual place preference behavioral task designed by the supervisor (4) for which mice learn to associate two distinct contexts with two aversive events of different intensities (relative learning) or with one context in the absence of aversive event (absolute learning). In both versions (relative versus absolute), the data from the lab data showed that mice can successfully learn and make appropriate value-based choices, but exhibit different behavioral strategies.