Dynamiques cérébrales sous-tendant la mémoire spatiale orientée vers un but – AMARETTO

Les souvenirs sont formés dans l’hippocampe (HPC) et stabilisés pendant le sommeil. Ceci implique des oscillations (ondulations) générées pendant l’éveil calme et le sommeil, et accompagnées de la réactivation de l’activité neurale du comportement, comme si les animaux « rêvaient » de leur expérience passée. Les souvenirs émotionnels sont davantage réactivés (exemple extrême : les souvenirs traumatiques dans le trouble de stress post-traumatique). Les ondulations sont couplées avec les signaux de récompense dans l’aire tegmentale ventrale (ATV) ce qui facilite la réactivation pendant le sommeil. Fait étonnant, ce couplage est absent pendant le sommeil, quand les traces mnésiques sont consolidées. On considère aujourd’hui que l’ATV doit cibler l’HPC et le nucleus accumbens (NAcc, qui combine information spatiale et de récompense), qui se coupleraient ensuite pendant le sommeil pour la consolidation. Mais tester cette hypothèse est un défi technologique redoutable, et ce cadre théorique n’a pas été confirmé. Nos données préliminaires semblent même indiquer tout le contraire. Nous avons effectué des enregistrements massivement parallèle dans tout l’axe HPC-Nacc-ATV (jusqu’à ~100 neurones par structure), qui ont révélé une diversité inattendue de réponses de l’ATV à l’activité comportementale et neurophysiologique. Contrairement à la littérature, l’ATV et l’HPC se couplent pendant le sommeil. Les interactions HPC-NAcc-ATV ne sont donc pas fonctionnellement distinctes entre veille et sommeil, mais passent de manière continue par toutes sortes de dynamiques au cours de l’apprentissage et de la mémoire. Nous avons conçu une nouvelle tâche pour discriminer finement les corrélats cognitifs (codage, rappel, consolidation, délibération…) Nous utiliserons les meilleurs systèmes d’enregistrement et d’optogénétique en circuit fermé, chez des animaux effectuant la tâche et dormant, pour étudier le codage neural de la mémoire spatiale liée à la récompense dans l’axe HPC-NAcc-ATV.