Circuits neuronaux impliqués dans l'apprentissage de l'absence de danger – SAFENET

Un enjeu essentiel des neurosciences modernes est de comprendre les bases neuronales des apprentissages et de définir comment la sélection de circuits spécifiques permet une modulation du comportement au cours de ces apprentissages. Des années de recherche ont permis une compréhension globale des mécanismes de computation existant au sein de circuits bien définis au cours des apprentissages associatifs, en particulier le comportement de peur apprise. Alors que les récentes avancées techniques dans l'identification et la manipulations de circuits spécifiques ont permis d'identifier précisément les circuits neuronaux impliqués dans le comportement de peur, notre connaissance des circuits et mécanismes neuronaux impliqués dans l'apprentissage de l'absence de danger est toujours parcellaire. Une région cérébrale essentielle à l'apprentissage de l'absence de danger est la partie postérieure du cortex insulaire. De nombreuses études chez le rongeur démontrent que des lésions ou inactivations pharmacologiques de l'insula bloquent l' apprentissage de l'absence de danger. En plus de l'insula, l'amygdale et le cortex préfrontal médian jouent aussi un rôle important dans l'apprentissage de l'absence de danger comme le démontrent plusieurs études électrophysiologiques. Alors qu'il est désormais largement établit que les circuits neuronaux du conditionnement de peur et de l'absence de danger se superposent en partie, les mécanismes neuro aux impliqués dans l'apprentissage de l'absence de danger restent largement inconnus. En particulier, alors que le conditionnement de peur requiert la coïncidence entre le stimulus aversif et le stimulus conditionné, l'apprentissage de l'absence de danger requiert quand a elle une séparation temporelle explicite entre un stimulus neutre et l'évènement aversif. La compréhension des ces mécanismes et le fait de savoir comment les régions cérébrales impliquées dans l'apprentissage de l'absence de danger se superpose aux circuits de la peur apprise représente ainsi un caractère essentiel. Ce projet de recherche adopte une approche multidisciplinaire combinant plusieurs techniques complémentaires afin de répondre à ces questions à de multiples niveaux. D'un point de vue comportemental, nous utiliserons un modèle au cours duquel deux stimuli différents sont associés à des réponses comportementales opposées (réponses de peur versus réponses liées à l'absence de danger). Ce modèle fournira une trame quantitative pour l'identification des mécanismes neuronaux sous jacents avec différents degrés de résolution: des oscillations locales aux enregistrements unitaires, de l'imagerie calcique aux traçages neuro-anatomiques des afférences et efférences. Nos enregistrements se focaliseront sur l'identification des assemblées cellulaires nichées au sein des oscillations du cortex insulaire et de leur modulation par les circuits inhibiteurs locaux. Des approches optogénétiques innovantes et sans précèdent permettant la manipulations des oscillations et des assemblées cellulaires seront utilisées afin d'établir un lien causal entre l'émergence de patrons oscillatoires spécifiques, la sélection des circuits au travers de la formation des assemblées neuronales et la sélection des réponses de peur appropriées.