Dynamique des interactions hippocampo-corticales au cours des processus mnésiques: bases cellulaires et fonctionnelles – MEMORYDYN

RESUME PROJET – Contexte scientifique et objectifs
Comment notre cerveau forme-t-il des souvenirs durables? Chez l'Homme, la mémoire des faits et des événements (mémoire déclarative) implique le lobe temporal médian incluant l'hippocampe. Des approches multidisciplinaires ont permis de caractériser, au niveau hippocampique, les mécanismes cellulaires et moléculaires sous-tendant le traitement des informations récemment acquises. Le stockage à long terme des souvenirs impliquerait cependant une participation transitoire de l'hippocampe jusqu'à ce que le néocortex devienne capable d'assurer seul le rappel des informations anciennes. Si le rôle précoce de l'hippocampe a été amplement étudié, celui des aires corticales et la nature des interactions entre l'hippocampe et le cortex au cours du processus de consolidation mnésique restent mal connus. Ce projet a pour but d'étudier les aspects fonctionnels et cellulaires de la dynamique des interactions hippocampo-corticales au cours de l'encodage, du stockage et du rappel des informations.RESUME PROJET – Description
En combinant des approches comportementales, neuropharmacologiques, électrophysiologiques et d'imagerie fonctionnelle chez le rongeur, nous chercherons à:
1) Etudier la dynamique temporelle de réorganisation des circuits neuronaux au cours du processus de consolidation mnésique. Une approche par imagerie fonctionnelle couplée à des inactivations pharmacologiques localisées et/ou des lésions sélectives nous permettra d'identifier les régions cérébrales et les mécanismes (ex : synaptogenèse) impliqués dans le stockage et le rappel des souvenirs. Nous évaluerons à l'aide de protocoles comportementaux adaptés, si la mémoire ancienne présente les mêmes propriétés de flexibilité que la mémoire récente.
2) Identifier les facteurs (comme par ex. le degré de maîtrise de la tâche ou l'exposition à des indices de rappel) capables de moduler la cinétique de la consolidation mnésique et la stabilité des informations stockées. Le rôle de la synthèse protéique dans le processus de reconsolidation nécessaire à la mise à jour des souvenirs existants sera étudié.
3) Etudier les interactions entre les cellules de lieu hippocampiques et le cortex préfrontal en effectuant des enregistrements électrophysiologiques de l'activité unitaire pendant l'acquisition et la rétention d'une tâche de mémoire spatiale. Nous examinerons comment la sélectivité spatiale des neurones préfrontaux évolue lors de l'acquisition d'une nouvelle information spatiale et s'il existe une boucle de rétroaction corticale pouvant moduler l'activité des cellules de lieu de l'hippocampe.
4) Préciser le rôle fonctionnel de la neurogenèse hippocampique au cours du traitement mnésique chez l'animal adulte et déterminer dans quelle mesure les neurones nouvellement formés participent à l'élaboration des souvenirs. L'expression, au sein des nouvelles cellules d'une molécule fluorescente introduite par un vecteur rétroviral permettra d'évaluer le degré de maturation morphologique de ces cellules.
RESUME PROJET – Resultats attendus
Ce projet associe 4 équipes qui possèdent un large éventail de compétences techniques complémentaires. Les expériences proposées visent, pour la première fois, à examiner et à comparer de façon systématique les facteurs comportementaux, anatomiques, électrophysiologiques et environnementaux sous-tendant la formation, le stockage et le rappel des souvenirs. Grâce à la pluridisciplinarité des approches utilisées, ce travail permettra de préciser la nature des interactions hippocampo-corticales, en termes aussi bien de dynamique des relations entre structures impliquées que de mécanismes cellulaires nécessaires à la formation durable des souvenirs au niveau cortical. Sur le plan fondamental, ce projet générera des résultats cruciaux pour la connaissance des processus cognitifs. Mais il constituera également une base solide pour l'étude des déficits mnésiques liés au vieillissement ou aux pathologies neurod