CE37 - Neurosciences intégratives et cognitives

Décoder la nature des représentations spatiales dans des environnements connectés – ConnecSpace

Résumé de soumission

La navigation est une fonction essentielle pour les mammifères et leur survie. Au cours des dernières décennies, de nombreuses études ont révélé l'existence d'un réseau de structures cérébrales possédant des neurones en lien avec la cognition spatiale, notamment les cellules de lieu de l’hippocampe, les cellules grille du cortex entorhinal médian, les cellules de direction de la tête du cortex rétrosplénial et des noyaux thalamiques antérieurs. Les propriétés de ces neurones ont été presque exclusivement étudiées et décrites chez des rongeurs se déplaçant dans des espaces simples comme des arènes, dans lesquels les animaux étaient entraînés à chercher des granulés de nourriture dispersés sur le sol. Pourtant un environnement réel est plus complexe qu’une arène : il est fait d'espaces connectés entre lesquels nous circulons continuellement. Récemment, j'ai découvert une nouvelle population de neurones à forte activité spatiale dans le cortex rétrosplénial, appelés cellules bidirectionnelles, dont l'activité ne peut être observée que lorsqu'un animal navigue entre deux pièces connectées. L'existence des cellules bidirectionnelles montre que les processus cérébraux qui sous-tendent la navigation spatiale dans les environnements naturels restent à découvrir. En outre, cette découverte met en évidence les limites des modèles actuels qui expliquent les bases neuronales de la navigation spatiale dans des environnements naturels. L'objectif de ce projet est d’étudier et de découvrir les réseaux cérébraux fonctionnels et anatomiques qui sous-tendent la navigation dans des environnements connectés qui sont plus proches des conditions naturelles. Pour cela, je combinerai l'enregistrement des cellules spatiales chez des rats se déplaçant librement entre des pièces connectées avec des outils d’inactivation neuronale optogénétique ou pharmacogénétique. Tout d’abord, je testerai l'hypothèse selon laquelle les cellules du cortex rétrosplénial fournissent des informations selon différentes échelles spatiales, locales et globale, et qui sont nécessaires pour naviguer dans et entre des pièces connectées. J'étudierai ensuite les voies anatomiques responsables de la formation des échelles spatiales locales et globale en me concentrant sur le réseau formé par les noyaux thalamiques antérieurs et le cortex rétrosplénial. Enfin, je testerai si l'activité des cellules grilles entorhinales et des cellules de lieu hippocampiques dans des environnements connectés est influencée par les entrées du cortex rétrosplénial.
Les expériences de ce projet permettront d'élucider pour la première fois la manière dont le cerveau construit des représentations à différentes échelles spatiales et qui permettent de se déplacer dans des environnements complexes. Ce projet est une étape nécessaire pour construire un modèle plus réaliste de la navigation spatiale, indispensable pour comprendre les dysfonctionnements typiques spatiaux de différentes pathologies humaines, comme la maladie d'Alzheimer.

Coordination du projet

Pierre-Yves Jacob (Centre National de la Recherche Scientifique_Laboratoire de Neurosciences Cognitives)

L'auteur de ce résumé est le coordinateur du projet, qui est responsable du contenu de ce résumé. L'ANR décline par conséquent toute responsabilité quant à son contenu.

Partenaire

CNRS DR12_LNC Centre National de la Recherche Scientifique_Laboratoire de Neurosciences Cognitives

Aide de l'ANR 356 540 euros
Début et durée du projet scientifique : février 2022 - 36 Mois

Liens utiles

Explorez notre base de projets financés

 

 

L’ANR met à disposition ses jeux de données sur les projets, cliquez ici pour en savoir plus.

Inscrivez-vous à notre newsletter
pour recevoir nos actualités
S'inscrire à notre newsletter