Cortex préfrontal et flexibilité comportementale : implication de la noradrénaline

Abstract

La survie d’un organisme nécessite qu’il soit capable de prendre des décisions adaptées dans un environnement changeant. Ces décisions dépendent de multiples processus cognitifs qui ont pu être étudiés par l’intermédiaire des apprentissages associatifs. Ainsi, le contrôle de l’action repose sur des processus distribués au sein de larges circuits cérébraux impliquant notamment les régions préfrontales. Ces fonctions du cortex préfrontal sont largement influencées par l’action de neuromodulateurs, parmi lesquels la noradrénaline, qui pourrait jouer un rôle essentiel dans la flexibilité comportementale. Mon travail de thèse a donc cherché à déterminer l’implication de l’innervation noradrénergique du cortex préfrontal dans l’adaptation à des changements des conséquences de l’action. Une première partie a consisté à étudier l’organisation de l’innervation noradrénergique au sein de différentes aires préfrontales par des méthodes de quantification automatisée. Dans une deuxième partie, nous avons utilisé un protocole instrumental nécessitant un apprentissage flexible des relations causales entre actions et conséquences. A l’aide de ce protocole et de toxines induisant une déplétion noradrénergique, nous avons démontré l’implication de la noradrénaline au sein d’une région du cortex préfrontal, le cortex orbitofrontal, pour la flexibilité comportementale nécessaire au contrôle de l’action, en particulier pour prendre en compte des changements dans l’identité et la valeur des récompenses associées à cette action. Une comparaison avec le cortex préfrontal médian d’une part, et avec le rôle de l’innervation dopaminergique d’autre part, suggère que le rôle de la noradrénaline est spécifique de la région et de l’espèce neurochimique. Dans une troisième partie, nous avons développé plusieurs approches pharmacogénétiques visant à préciser les phases de l’apprentissage impliquant la modulation noradrénergique, et observé certaines limites de ces approches. Ces travaux confirment l’importance de l’action neuromodulatrice sur les fonctions préfrontales et surtout étendent nos connaissances des circuits cérébraux impliqués dans le contrôle de l’action permettant l’adaptation à un environnement changeant.