Comment le cerveau intègre les souvenirs sensoriels et émotionnels ? Une étude du préconditionnement sensoriel chez le rat.

How does the brain integrate sensory and emotional memories? A study of sensory preconditioning in rats.

• Auteur / Autrice : Mélie Talaron
• Direction : Etienne Coutureau, Nathan Holmes
• Type : Projet de thèse
• Discipline(s) : Neurosciences
• Date : Inscription en doctorat le 01/10/2022
• Etablissement(s) : Bordeaux en cotutelle avec UNIVERSITÉ DE NOUVELLE-GALLES-DU-SUD
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences de la vie et de la santé
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut de neurosciences cognitives et intégratives d'Aquitaine
• Partenaire(s) de recherche : Equipe de recherche : Décision et Adaptation_DECAD

Mots clés

Mots clés libres

Préconditionnement sensoriel

Hippocampe

Intégration

Sensory preconditioning

Hippocampus

Integration

Résumé

Les animaux et les humains intègrent les connaissances acquises à différents moments lorsqu'ils font face à des situations ou des problèmes nouveaux. Cette intégration peut être étudiée à l'aide d'un modèle animal connu sous le nom de préconditionnement sensoriel. Dans le préconditionnement sensoriel, deux stimuli neutres S1 et S2 sont associés ensemble (phase 1), puis S1 est associé à un stimulus biologiquement significatif, et non conditionné (US, phase 2). Au cours de la phase 3, S2 suscite des réponses appropriées au US, même si les deux stimuli n'ont jamais été directement appariés (3). Ces réponses au S2 montrent que les animaux apprennent les relations entre les stimuli qui sont biologiquement neutres dans la phase 1, tels que les sons, les stimuli visuels, les contextes, les saveurs et les odeurs ; et surtout qu'ils intègrent leurs expériences des phases 1 et 2, permettant au S2 de s'associer indirectement avec l'US. À l'heure actuelle, on ne sait pas comment les informations sensorielles codées dans des régions distinctes du lobe temporal et du cortex sont intégrées dans l'hippocampe pour permettre un apprentissage indirect comme celui qui sous-tend le préconditionnement sensoriel. Le projet de thèse utilise des protocoles de préconditionnement sensoriel pour examiner comment les souvenirs sensoriels et émotionnels sont intégrés au niveau des neurones dans l'hippocampe. Plus précisément, il s'agira d'étudier comment les neurones de l'hippocampe intègrent les souvenirs qui se forment dans différents protocoles de préconditionnement sensoriel (conditionnement à la peur et préconditionnement gustatif), et comment leur activation traite les informations qui sont exprimées de manière comportementale. Pour ce faire, le projet combinera des connaissances de la théorie de l'apprentissage et du comportement avec des méthodes contemporaines de neurosciences pour faire progresser notre compréhension sur la manière dont le cerveau forme des associations entre des événements qui n'ont jamais été appariés (apprentissage indirect). Les résultats fourniront des informations sur les aspects fondamentaux de la mémoire et, par conséquent, contribueront au développement de théories sur la façon dont le cerveau traite les stimuli sensoriels inoffensifs, intègre ces stimuli avec des informations motivationnelles, et représente les informations sensorielles-motivationnelles intégrées dans la mémoire.

Animals and humans integrate knowledge acquired at different moments in time when responding to novel situations or problems. This integration can be studied using an animal model known as sensory preconditioning. In sensory preconditioning, two neutral stimuli S1 and S2 are associated together (phase 1), and then S1 is associated with a biologically significant unconditioned stimulus (US, phase 2). During phase 3, S2 elicits appropriate responses to the US even though the two stimuli were never directly paired (3). These responses to the S2 show that animals learn about the relations between stimuli that are biologically neutral in phase 1, such as sounds, visual stimuli, contexts, flavors and odors; and, critically, that they integrate across their experiences in phases 1 and 2, allowing the S2 to indirectly associate with the US. At present, it is unknown how sensory information encoded in distinct regions of the temporal lobe and cortex is integrated in the hippocampus to support indirect learning of the sort that underlies sensory preconditioning. The PhD project uses sensory preconditioning protocols to examine how sensory and emotional memories are integrated at the level of individual neurons in the hippocampus. Specifically, it will investigate how neurons in the hippocampus integrate the memories that form in different sensory preconditioning protocols (fear conditioning and gustatory preconditioning), and how their activation processes new content of information that is expressed behaviorally. To do so, the project will combine knowledge of learning theory and behavior with contemporary methods in neurosciences to advance our understanding of how the brain forms associations between events that were never paired (indirect learning). The findings will provide information about fundamental aspects of memory and, thereby, contribute to the development of theories regarding how the brain processes innocuous sensory stimuli, integrates these stimuli with motivational information, and represents the integrated sensory-motivational information in memory.