Activités normales et pathologiques du réseau hippocampique chez le rat : implication des systèmes monoaminergiques

Abstract

Les représentations mentales, en particulier les représentations spatiales, sont étroitement associées à l'activation coordonnée de groupes de cellules dans l'hippocampe. Nous avons entrepris l'étude des propriétés et activités spontanées du réseau hippocampique (et plus particulièrement de la région CA3) afin de mieux en comprendre le fonctionnement, dans les situations normales et pathologiques. En effet, certaines pathologies neurodégénératives telle que la maladie de Parkinson serait potentiellement associées à des troubles cognitifs hippocampo-dépendants. Ainsi dans la première partie de ma thèse, nous avons caractérisé la dynamique temporelle des signaux excitateurs et inhibiteurs spontanés de l'hippocampe par une approche électrophysiologique in vitro sur tranches d'hippocampe mais aussi chez l'animal anesthésié grâce des enregistrements multi-unitaires multi-sites. Ces travaux nous a permis de mettre en évidence que les caractéristiques de la dynamique du réseau CA3 remplissent quelques critères essentiels au concept d'assemblées cellulaires. De plus, cette étude a mis en évidence les caractéristiques fonctionnelles de l'hippocampe chez l'animal normal. Ces résultats peuvent donc être utiles pour de futures études sur les pathologies hippocampo-dépendantes touchant le codage ou la mémoire spatiale telle que la maladie de Parkinson. Ainsi, dans la deuxième partie de ma thèse, nous avons étudié les altérations fonctionnelles du circuit hippocampique chez un modèle rat de la maladie de Parkinson. La maladie de Parkinson est une maladie neurologique qui affecte le système nerveux central et entraine des symptômes essentiellement moteurs. La cause est une dégénérescence des neurones dopaminergiques mais aussi noradrénergiques et sérotoninergiques. Cependant, en dehors des troubles moteurs, cette pathologie est aussi caractérisée par des troubles cognitifs notamment des déficits spatiaux. Notre projet a donc consisté à analyser les mécanismes par lesquels les déplétions monoaminergiques entraîneraient des troubles de l'apprentissage spatial. Ce travail a été réalisé chez le rongeur à l'aide d'une étude associant une approche comportementale et des enregistrements électrophysiologiques chez l'animal anesthésié mais aussi chez l'animal éveillé en comportement. Nous avons ainsi pu mettre en évidence des dysfonctionnements hippocampiques causés par des lésions contrôlées des différents systèmes mono-aminergiques (plus particulièrement dopaminergique et noradrenergique) impliqués dans la maladie de Parkinson.