Lieu : Centre Broca Nouvelle-Aquitaine
Soutenance en français
Rodrigue Ortolé
Equipe Dopamine et Assemblées Neuronales (IMN)
Thèse dirigée par François Georges
Titre
Caractérisation anatomo-fonctionnelle des projections neuronales de l’amygdale basolatérale et du cortex auditif à la queue du striatum
Abstract
Le striatum, large structure sous-corticale des ganglions de la base, est connu pour son rôle essentiel dans le contrôle moteur, la prise de décision, les comportements basés sur le renforcement ainsi que l’intégration sensorielle et émotionnelle. Son organisation anatomo-fonctionnelle a été largement étudiée, se basant principalement sur des différences observées dans les axes dorso-ventral et medio-lateral. Cependant, le striatum s’étend largement dans l’axe rostro-caudal et sa partie la plus postérieure, dénommée queue du striatum (TS) reste à ce jour assez peu explorée.
Initialement, cette structure était appelée « striatum auditif » en raison de son innervation conséquente provenant du cortex auditif et de son rôle dans l’intégration d’informations auditives. La TS reçoit également de nombreuses afférences corticales et sous-corticales entre autres, notamment provenant de cortex sensoriels ainsi que de structures limbiques telles que l’amygdale basolatérale (BLA). De récents travaux ont également démontré que la TS constitue un domaine striatal fonctionnel unique jouant un rôle de potentiel centre intégrateur d’informations multisensorielles. Pour finir, la TS reçoit également une innervation dopaminergique décrite comme ayant pour unique origine la substantia nigra pars lateralis (SNL), fournissant une neuromodulation cruciale pour de nombreux comportements, incluant la gestion de la menace notamment.
Pour comprendre l’organisation anatomo-fonctionelle de cette TS, nous avons exploré sa capacité à intégrer des informations multimodales. Nous nous sommes alors interrogés sur la façon dont cette structure combine les signaux du cortex auditif avec ceux d’une afférence limbique clé, la BLA, essentielle à l’encodage d’informations pertinentes lors des comportements de peur ou des états d’anxiété. De plus, cette voie BLA—TS a jusqu’alors été peu caractérisée, ainsi nous avons eu pour objectif de mieux comprendre l’organisation anatomo-fonctionnelle de ces deux voies d’intérêt et ce en regard de l’innervation dopaminergique de la TS.
Pour ce faire, nous avons tout d’abord disséqué les voies provenant de la BLA et du cortex auditif (AUV) projetant à la TS via des approches de traçage rétrograde et antérograde. Nous avons pu montrer que la TS reçoit des afférences des deux amygdales avec une majorité provenant du côté ipsilatéral mais pas exclusivement. Concernant l’AUV, une vaste majorité de l’innervation à la TS provient du côté ipsilatéral également. Nous avons aussi mis en évidence les schémas de projections de ces voies. Les neurones de la BLA ciblent principalement la partie dorsale et ventrolatérale de la TS, des zones riches en tyrosine hydroxylase (TH). En revanche, les neurones de l’AUV ciblent plutôt la partie ventrale de la TS. De plus, la voie BLA—TS n’innerve pas les interneurones PV, contrairement à la voie AUV—TS.
En ce qui concerne l’innervation dopaminergique, nos résultats révèlent une origine multiple, avec une majorité d’afférences provenant de la SNc, tandis que le reste provient de la SNL et de la VTA en proportions similaires. Ces résultats ont été confirmé par une approche lésionnelle sélective des neurones dopaminergiques.
Pour finir, en usant de la photométrie de fibre nous avons pu apporter une preuve fonctionnelle de la connectivité de ces voies via des stimulations électriques. Nous avons enregistré des réponses robustes dans la TS suite à la stimulation de la BLA et de l’AUV. Enfin, nous avons pu comparer les réponses évoquées par les deux afférences ainsi que par la BLA ipsilatérale versus controlatérale.
De manière générale, cette étude nous a permis de mieux caractériser les afférences de l’AUV, la BLA ainsi que l’origine multiple de l’innervation dopaminergique à la TS, sur le plan anatomique. Enfin, sur le plan fonctionnel, cela a permis de comparer les réponses évoquées par la stimulation de ces voies d’intérêt glutamatergiques innervant la TS.
Keywords: Queue du striatum, amygdale, cortex auditif, dopamine, photométrie de fibre, connectivité fonctionnelle
Publications
- Walle R, Petitbon A, Fois GR, Varin C, Montalban E, Hardt L, Contini A, Angelo MF, Potier M, Ortole R, Oummadi A, De Smedt-Peyrusse V, Adan RA, Giros B, Chaouloff F, Ferreira G, de Kerchove d’Exaerde A, Ducrocq F, Georges F, Trifilieff P. Nucleus accumbens D1- and D2-expressing neurons control the balance between feeding and activity-mediated energy expenditure. Nat Commun. 2024 Mar 21;15(1):2543. doi: 10.1038/s41467-024-46874-9. PMID: 38514654; PMCID: PMC10958053
Jury
Dr. BELUJON Pauline, MCU, INSERM, Université de Poitier – Rapporteur
Dr. VEINANTE Pierre, Professeur, CNRS, Université de Strasbourg – Rapporteur
Dr. LE MOINE Catherine, DR, CNRS, Université de Bordeaux – Examinatrice
Dr. VALJENT Emmanuel, DR, CNRS, Université de Montpellier – Examinateur