Rôle des circuits du cortex insulaire dans l'impact d'une prise unique de psychédélique sur l'anxiété

Function of neural circuits of the insular cortex in the impact of a single dose of psychedelics on anxiety

• Auteur / Autrice : Daria Ricci
• Direction : Anna Beyeler
• Type : Projet de thèse
• Discipline(s) : Neurosciences
• Date : Inscription en doctorat le 01/10/2023
• 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 : Neurocentre Magendie
• Partenaire(s) de recherche : Equipe de recherche : Circuits Neuronaux de l'Anxiété

Mots clés

Mots clés libres

Électrophysiologie in vivo

Neurobiologie de l'anxiété

Psilocybine

Chémogénétique

Imagerie calcique

In vivo electrophysiology

Calcium imaging

Chemogenetics

Neurobiology of anxiety

Psilocybin

Résumé

Les troubles anxieux sont les troubles psychiatriques les plus répandus et touchent chaque année 5 % de la population adulte en Europe. Les drogues psychédéliques telles que la psilocybine sont de plus en plus utilisées pour traiter les patients souffrant de différents troubles psychiatriques résistants aux médicaments classiques, y compris les troubles anxieux. Ces thérapies reposent sur une administration unique, et leurs effets bénéfiques durent de quelques semaines à plusieurs mois. Bien que l'activité agoniste des récepteurs sérotoninergiques 2A (5-HT2A) de ces drogues soit probablement impliquée, l'impact cellulaire et temporel de ces molécules reste inconnu. Le cortex insulaire, ou insula, contrôle les comportements liés à l'anxiété et son activité est fortement corrélée au niveau d''anxiété des individus (Nicolas et al., 2023). Il est intéressant de noter que cette région abrite l'une des plus fortes concentrations de 5-HT2A dans le cerveau (Ju et al., 2020). Ainsi, nous émettons l'hypothèse que l'insula contribue à l'effet anxiolytique à long terme de l'activation de la 5-HT2A. Afin de tester cette hypothèse, nous exposerons des souris à une dose unique de psilocybine, ou à l'agoniste préférentiel 5-HT2A TCB-2, et nous testerons leurs effets anxiolytiques aigus et à long terme, quatorze jours plus tard. Pour définir l'impact de l'activation du 5-HT2A sur les propriétés de codage des neurones du cortex insulaire, nous mesurerons l'activité neurale des neurones excitateurs de l'insula immédiatement après et quatorze jours après l'injection de TCB-2, en utilisant l'imagerie calcique in vivo et l'électrophysiologie ce neurones unitaires in vivo. Enfin, nous testerons le rôle causal des neurones excitateurs de l'insula dans les effets anxiolytiques à long terme du TCB-2 en utilisant une approche chémogénétique. Ce travail doctoral fournira des connaissances essentielles à la compréhension des mécanismes neuronaux qui sous-tendent l'impact de la psilocybine et du 5-HT2A situé dans le cortex insulaire, sur l'anxiété.

Anxiety disorders are the most prevalent psychiatric disorders affecting every year 5% of the adult population in Europe. Psychedelic drugs such as psilocybin are progressively used to treat patients with different psychiatric disorders resistant to classical medication, including anxiety disorders. Those therapies rely on a single administration, and their benefits last from weeks up to months. Even though the serotonin 2A receptors (5 HT2A) agonist activity of these drugs is likely involved, the cellular and temporal impact over days remain unknown. The insular cortex, or insula, is controlling anxiety-related behaviors and its activity is strongly correlated with trait anxiety (Nicolas et al., 2023). Interestingly, this region houses one of the highest concentrations of 5-HT2A in the brain (Ju et al., 2020). Thus, we hypothesize that the insula contributes to the long term anxiolytic effect of 5-HT2A activation. To test this hypothesis, we will expose mice to a single dose of psilocybin, or the preferential 5 HT2A agonist TCB-2, and test their anxiolytic effects fourteen days later. To define the impact of 5-HT2A activation on coding properties of neurons in the insular cortex we will measure the neural activity of insula excitatory neurons immediately after, and fourteen days after TCB-2 injection, using in vivo calcium imaging and in vivo single unit electrophysiology. Finally, we will test the causal role of insula excitatory neurons in the TCB-2 long-term anxiolytic effects using a chemogenetic approach. This doctoral work will provide essential knowledge to understand the neural mechanisms underlying the impact of psilocybin and the 5-HT2A located in the insular cortex, on anxiety.