Role du cortex cingulaire antérieur dans la gestion de l'effort: étude electrophysiologique chez le macaque rhésus.

Role of the anterior cingulate cortex in effort monitoring: electrophysiological study in rhesus monkey.

• Auteur / Autrice : Arnaud Lespart
• Direction : Sébastien Bouret
• Type : Projet de thèse
• Discipline(s) : Neurosciences
• Date : Inscription en doctorat le 01/10/2021
• Etablissement(s) : Sorbonne université
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Cerveau, cognition, comportement (Paris ; 1992-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut du cerveau et de la moelle épinière
• Partenaire(s) de recherche : Equipe de recherche : Motivation, Cerveau et Comportement

Mots clés

Mots clés libres

Cortex prefrontal

Effort

Prise de décision

Enregistrement unitaire

Dopamine

Prefrontal cortex

Effort

Decision-making

Single-unit

Dopamine

Résumé

Le projet porte sur l'étude du rôle du cortex cingulaire antérieur dans la gestion de l'effort chez le macaque rhésus. La gestion des compromis entre les coûts et les bénéfices est un enjeu crucial pour la survie. Afin d'optimiser leur choix les individus doivent être capable d'évaluer et de comparer les caractéristiques des différentes options qui s'offrent à eux. En ce sens l'effort entre en jeu dans le processus de choix, en tant que variable de décision, que les individus tentent de minimiser. Mais l'effort représente également au moment de la réalisation de l'action une quantité d'énergie investie pour surmonter la difficulté de la tâche. Une problématique est donc de comprendre comment le cerveau représente l'effort sous ses différents aspects, et les utilise au cours de l'expression du comportement. Une région connue comme étant impliquée dans la gestion de l'effort est le cortex cingulaire antérieur. Il existe cependant des ambiguïtés sur la zone de ce cortex qui serait spécifique du traitement de l'effort puisque la partie qui est souvent étudiée chez le macaque est très antérieure alors que les études IRMf chez l'homme pointent plutôt la partie postérieure. Le but de mon projet est de chercher à comprendre comment l'effort est traité au niveau de la partie postérieure du cortex cingulaire antérieur, à travers une étude électrophysiologique chez le macaque rhésus. Au cours de cette étude 2 animaux sont utilisés, ils réalisent une tâche de choix mettant en jeu l'effort, et l'activité des neurones unitaires de leur cortex cingulaire antérieur est enregistrée en parallèle. Les analyses portent sur la manière dont les animaux optimisent leurs choix pour minimiser l'effort et maximiser la récompense, et sur l'investissement d'énergie au moment de la réalisation de l'action. En parallèle de l'analyse comportementale l'activité des neurones individuels est étudiée en détail afin d'identifier les processus neurophysiologiques qui ont lieu au cours de la réalisation de la tâche, et comment ils participent à la gestion de l'effort.

He project focuses on studying the role of the anterior cingulate cortex in effort management in rhesus macaques. Managing trade-offs between costs and benefits is crucial for survival. To optimize their choices, individuals must be able to evaluate and compare the characteristics of different options available to them. In this sense, effort plays a role in the decision-making process as a variable that individuals try to minimize. However, effort also represents the amount of energy invested to overcome the difficulty of a task at the moment of action. One issue is understanding how the brain represents effort in its various aspects and uses these representations during behavior expression. A region known to be involved in effort management is the anterior cingulate cortex. However, there are ambiguities about the specific area of this cortex that is responsible for processing effort since the part often studied in macaques is very anterior, while fMRI studies in humans point more to the posterior part. The aim of my project is to understand how effort is processed in the posterior part of the anterior cingulate cortex through an electrophysiological study in rhesus macaques. In this study, two animals are used; they perform a choice task involving effort, and the activity of single neurons in their anterior cingulate cortex is recorded simultaneously. The analyses focus on how the animals optimize their choices to minimize effort and maximize reward, and on the energy investment at the moment of action. In parallel with behavioral analysis, the activity of individual neurons is studied in detail to identify the neurophysiological processes that occur during the task and how they contribute to effort management.