Elucider le rôle des oscillations claustro-corticales dans la mémoire – CLAwaves

Le Claustrum (CLA) tient une place centrale dans la hiérarchie des structures cérébrales grâce à ses connexions réciproques avec les aires corticales et sous-corticales. Ce hub cérébral conserve son mystère malgré un intérêt croissant de la recherche internationale. Les fonctions du CLA iraient de l’attention à la modulation des oscillations du sommeil lent. A partir de solides données préliminaires, le partenaire Goutagny montrera chez la souris non anesthésiée comment le CLA module les oscillations du sommeil jouant un rôle clé dans la consolidation mnésique. Le partenaire Bal montre dans un modèle de tranche in vitro de cerveau de souris que le réseau du CLA est le générateur d’une oscillation lente (0,3-1 Hz) proche de la fréquence delta du sommeil. Cette préparation permettra d’explorer en détails les mécanismes cellulaires et en réseau des oscillations claustrales et de leurs interactions synaptiques avec des réseaux corticaux. Les équipes expérimentales maitrisent l’électrophysiologie, l’optogénétique et l’imagerie. Les données obtenues (types neuronaux du CLA et propriétés membranaires ; structure et propriétés du réseau, régimes d’oscillations, modulation des rythmes corticaux) seront intégrées dans des modèles computationnels de neurones et de réseaux reproduisant les régimes d’oscillation du claustrum et de leurs interactions avec le cortex (Destexhe, Bal & Goutagny). Une réduction de dimension de ces réseaux à potentiels d’action vers des réseaux à champs moyens sera opérée par les partenaires Destexhe et Jirsa dans le but d’intégrer le réseau claustral dans un modèle basé sur le connectome du cerveau de souris (The mouse Virtual Brain, TVBm). Ce projet apportera un éclairage nouveau sur l’activité du claustrum, sur son contrôle cortical des rythmes lents du sommeil associé à la mémorisation à long terme. L’intégration multi-échelle du claustrum au sein du TVBm initiera l’exploration virtuelle de son rôle sur les rythmes du sommeil (et de l’épilepsie).