Neurobiologie de la motricité spontanée et de son adaptabilité par apprentissage
Activité scientifique
De nombreuses études ont analysé les mécanismes cellulaires permettant à des apprentissages de modifier durablement des actes réflexes, c’est-à-dire des réponses motrices déclenchées de façon prévisible par des stimulations sensorielles périphériques. Mais, les animaux n’agissent pas qu’en réponse à des pincements de la queue ou à des coups reçus sur la tête. Ils possèdent en eux-mêmes des impulsions spontanées qui les poussent à l’action. Les études éthologiques et psychologiques font appel aux concepts de spontanéité, de pulsion, de motivation, pour expliquer l’émission de comportements sans rapport prévisible et défini avec l’environnement. Ces comportements spontanés, dont certains sont stéréotypés (locomotion), et d’autres dirigés vers un but (comportements alimentaire ou sexuel), supposent l’existence de propriétés fonctionnelles intrinsèques au système nerveux central, capables d’organiser et de déclencher un passage à l’acte indépendamment des contingences extérieures. Ces comportements peuvent être adaptés par les stimuli sensoriels. Ces stimuli mis en jeu lors des apprentissages permettent au système nerveux d’acquérir et de conserver plus ou moins durablement de nouvelles propriétés fonctionnelles. Or, en dépit de l’importance évolutive des comportements spontanés, nous connaissons mal les mécanismes cellulaires qui sous-tendent leur genèse et leur adaptation.
Ainsi, l’essentiel de mes travaux a consisté à analyser au niveau cellulaire les capacités de modifications fonctionnelles, d’apprentissage et de mémoire de réseaux neuronaux identifiés dont la propriété fondamentale est d’être des générateurs centraux de programmes moteurs. Ces travaux montrent que ces réseaux non seulement sont sujets à une plasticité fonctionnelle, mais surtout, que l’activité électrique qu’ils génèrent spontanément contribue aux capacités d’adaptation et d’apprentissage. Les mécanismes cellulaires ont été analysés. Ils impliquent une plasticité des propriétés membranaires actives des neurones en plus de la plasticité synaptique et des propriétés passive classiquement décrite. Ainsi, ce travail effectué chez l’aplysie et la langouste apporte un éclairage nouveau sur le rôle actif du système nerveux central dans les capacités d’adaptation et d’apprentissage sensori-moteur.
Publications
Nargeot R., Le Bon-Jego M., Simmers J. (2009). Cellular and network mechanisms of operant learning–induced compulsive behaviour in Aplysia. Curr. Biol. 19, 975-984.
Nargeot R., Petrissans C., Simmers J. (2007). Behavioral and in vitro correlates of compulsive-like food-seeking induced by operant conditioning in Aplysia. J. Neurosci. 27, 8059-8070.
Nargeot R. (2003). Voltage-Dependent Switching of Sensorimotor Integration by a Lobster Central Pattern Generator J. Neurosci. 23, 4803-4808.
Nargeot R., Baxter D.A., Byrne J.H. (1997). Contingent-dependent enhancement of rhythmic motor patterns: An in vitro analog of operant conditioning. J. Neurosci. 17, 8093-8105.
Jury
- John Byrne, Professeur, Université du Texas, Houston
- François Clarac, DRE, CNRS, Université de Provence
- Martin Giurfa, Professeur, Université Toulouse, P. Sabatier
- Frédéric Nagy, DR, CNRS, Université Bordeaux
- John Simmers, DR, CNRS, Université Bordeaux