Contribution du cortex insulaire dans les actions guidées par stimulus chez le rat

Contribution of the rat insular cortex to stimulus-guided action

• Auteur / Autrice : Yacine Tensaouti
• Direction : Shauna Parkes
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Neurosciences
• Date : Soutenance le 17/10/2024
• Etablissement(s) : Bordeaux
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences de la vie et de la santé (Talence, Gironde ; 1993-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut de Neurosciences Cognitives et Intégratives d’Aquitaine (Bordeaux)
• Jury : Président / Présidente : Claire Rampon
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Fabien Naneix, Sébastien Carnicella
• Jury : Rapporteur / Rapporteuse : Fabien Naneix, Sébastien Carnicella

Mots clés

Mots clés contrôlés

Réflexe conditionné

Chémogénomique

Apprentissage -- Physiologie

Rats de laboratoire

Localisation cérébrale

Cortex cérébral

Mots clés libres

Comportement

Apprentissages associatifs

Transfert pavlovian à instrumental

Chemogénétique

Rat

Cortex gustatif

Behavior

Associative learning

Pavlovian-To-Instrumental transfer

Chemogenetics

Rat

Gustatory cortex

Résumé

Chaque jour, nous sommes confrontés à de nombreuses décisions qui façonnent nos comportements. Les facteurs influençant ces choix sont multiples. Les besoins et désirs immédiats jouent souvent un rôle important dans la sélection des actions, guidés par la valeur du but. Cependant, il est essentiel de reconnaître l'impact des stimuli environnementaux. Par exemple, les stimuli alimentaires peuvent non seulement nous orienter vers la nourriture, mais aussi déclencher des envies, même en l'absence de faim. Afin d’identifier le rôle du cortex insulaire (CI) du rat dans les actions guidées par des stimuli et visant à obtenir des aliments, nous avons utilisé le paradigme du transfert Pavlovien-Instrumental (PIT). Étant donné le rôle bien établi du CI dans l'encodage et la surveillance des attentes générales et spécifiques, et sa contribution critique dans le choix guidé par la valeur spécifique d’un but, nous avons émis l'hypothèse d'un rôle du CI pendant le test de transfert PIT où les actions sont influencées par des stimuli prédictifs de récompense. Grâce à une approche chimiogénétique, nous avons démontré que l'inhibition du CI pendant les tests de transfert généraux et spécifiques abolissait la capacité des stimuli prédictifs de récompense pavloviens à stimuler la réponse instrumentale et à orienter spécifiquement le choix de l'action vers la même récompense que le stimulus prédictif présenté, respectivement. Ces résultats démontrent pour la première fois le rôle critique du CI dans le choix guidé par stimulus, englobant à la fois les propriétés motivationnelles générales acquises par les stimuli pavloviens et leur capacité à orienter spécifiquement la sélection de l'action vers des résultats spécifiques. De plus, nos résultats préliminaires suggèrent que cette dernière peut dépendre de façon critique d'une voie cortico-thalamique intacte impliquant la partie médiodorsale du thalamus.

Every day, individuals are faced with numerous decisions that shape their behavior. The factors influencing these choices are multifaceted and encompass a range of considerations. Immediate needs and desires often play a significant role in action selection, guided by the value of the outcome. However, it is crucial to recognize the impact of environmental stimuli. For instance, stimuli associated with food can not only direct us toward nourishment but also trigger cravings, even in the absence of hunger. To uncover the role of the rat insular cortex (IC) in stimulus-guided actions directed towards obtaining food outcomes, we used the Pavlovian-to-Instrumental Transfer (PIT) paradigm. Given the well-established role of IC in encoding and tracking general and specific outcome-expectancies, and its critical contribution in choice guided by specific-outcome values, we hypothesized a role of the IC during the PIT transfer test where actions are influenced by reward-predictive stimuli. Using chemogenetics, we demonstrated that IC inhibition during both general and specific transfer tests abolished the ability of Pavlovian reward-predictive stimuli to energize instrumental responding, and to specifically bias action selection towards the same outcome as the presented predictive stimulus, respectively. These results demonstrated for the first time the critical role of the IC in stimulus-guided choice, encompassing both the general motivational properties acquired by Pavlovian stimuli and their ability to specifically bias action selection towards specific outcomes. Moreover, preliminary results suggest that the latter may critically depend on an intact cortico-thalamic pathway involving the mediodorsal part of the thalamus. In conclusion, we provide the first evidence that the GC is required for both general and specific forms of PIT, with the latter depending on an intact cortico-thalamic pathway.