Exploration multimodale de la neuromodulation du cortex piriforme par le télencéphale basal – Pirimod

Les neurones cholinergiques localisés dans les noyaux du télencéphale basal (TB) projettent leur axone dans la plupart des régions du cerveau. Ces projections sont impliquées dans l'éveil, l'attention, le traitement sensoriel, l'apprentissage et la mémoire. Dans le néocortex sensoriel, les entrées cholinergiques produisent une neuromodulation contextuelle qui augmente le rapport signal/bruit de la réponse sensorielle. Les noyaux du TB contiennent aussi des neurones GABAergiques qui innervent les mêmes régions corticales que les neurones cholinergiques mais dont la fonction a été beaucoup moins étudiée. Le cortex piriforme (CP), la plus grande région corticale olfactive, est densément innervé par des projections cholinergiques et GABAergiques en provenance du TB. Cependant, l'organisation anatomique, les propriétés et les fonctions de ces deux voies neuromodulatrices sont inconnues. Ce projet collaboratif rassemble trois équipes ayant une expertise technique complémentaire pour comprendre l’influence et les fonctions, au niveau cellulaire et au niveau du réseau, des entrées du TB dans le CP. Nous proposons (i) de cartographier les projections du TB et de déterminer leurs cibles et leur impact fonctionnel dans le CP, (ii) de déterminer la dynamique temporelle des voies cholinergiques et GABAergiques au cours d'une tâche comportementale de détection olfactive et (iii) de déterminer, in vivo au cours de ces tâches, l'impact des entrées du TB sur les réponses neuronales dans le CP. Nous faisons l'hypothèse que les entrées du TB améliorent le rapport signal/bruit des réponses aux odeurs. Ce projet sera mené sur des souris transgéniques femelles et mâles, en utilisant des méthodes de traçage antérograde et rétrograde, des enregistrements électrophysiologiques in vivo et ex vivo, des sondes optiques de nouvelle génération détectées par photométrie à fibre et des manipulations optogénétiques des entrées du TB lors de tâches comportementales de détection olfactive.