https://oskar-bordeaux.fr:443 The DSpace digital repository system captures, stores, indexes, preserves, and distributes digital research material. 2026-06-04T09:17:52Z https://oskar-bordeaux.fr/handle/20.500.12278/186564 MARIANI, Yamuna; COVELO, Ana; RODRIGUES, Rui; JULIO-KALAJZIĆ, Francisca; PAGANO ZOTTOLA, Antonio; LAVANCO, Gianluca; FABRIZIO, Michela; GISQUET, Doriane; DRAGO, Filippo; CANNICH, Astrid; BAUFRETON, Jerome; MARSICANO, Giovanni; BELLOCCHIO, Luigi https://oskar-bordeaux.fr/handle/20.500.12278/182486 NICOLE, Olivier; PACARY, Emilie 2020-10-01T00:00:00Z https://oskar-bordeaux.fr/handle/20.500.12278/171832 PLANCHE, Vincent; MANJON, Jose V.; MANSENCAL, Boris; LANUZA, Enrique; TOURDIAS, Thomas; CATHELINE, Gwenaelle; COUPE, Pierrick 2022-04-28T00:00:00Z https://oskar-bordeaux.fr/handle/20.500.12278/189094 COUPÉ, Pierrick; PLANCHE, Vincent; MANSENCAL, Boris; KAMROUI, Reda A.; KOUBIYR, Ismail; MANJON, Jose V.; TOURDIAS, Thomas 2023-03-14T00:00:00Z https://oskar-bordeaux.fr/handle/20.500.12278/170092 COUPE, Pierrick; MANJON, Jose V.; MANSENCAL, Boris; TOURDIAS, Thomas; CATHELINE, Gwenaelle; PLANCHE, Vincent 2022-07-01T00:00:00Z https://oskar-bordeaux.fr/handle/20.500.12278/148368 SANCHEZ MIRASIERRA, Irene; HERNANDEZ-DIAZ, Sergio; GHIMIRE, Saurav; MONTECINOS-OLIVA, Carla; SOUKUP, Sandra 2021-11-15T00:00:00Z https://oskar-bordeaux.fr/handle/20.500.12278/6609 Les systèmes monoaminergiques : implication dans la physiopathologie et la thérapie de la maladie de Parkinson FAGGIANI, Emilie La maladie de Parkinson est caractérisée par la manifestation de symptômes moteursprincipalement dus à la dégénérescence du système dopaminergique. Malgré l'accent mis surles déficits moteurs, la maladie de Parkinson est également caractérisée par des symptômesnon moteurs, incluant l'anxiété et la dépression, qui sont sous-étudiés et de ce fait pas bientraités. Alors que certaines études cliniques ont suggéré que l'anxiété et la dépressionpourraient être associées à la dégénérescence des neurones dopaminergiques, d'autres ontsuggéré l'implication de la dégénérescence des neurones noradrénergiques etsérotoninergiques dans les troubles observés mais également dans les effets induits par laLévodopa et la stimulation cérébrale profonde du noyau sous-thalamique.Dans un premier temps, nous avons étudié le rôle respectif de la dopamine, de lanoradrénaline et de la sérotonine dans la manifestation des déficits parkinsoniens moteurs etnon moteurs chez le rat. L’ensemble de nos résultats démontre que malgré l’importance dusystème dopaminergique, la perturbation des trois systèmes monoaminergiques joue un rôleimportant à la fois dans la manifestation des troubles moteurs et non moteurs.Nous avons également étudier l’impact des monoamines sur l’efficacité des traitementsantiparkinsoniens, à savoir, la Lévodopa et la stimulation cérébrale profonde du noyau sousthalamique,sur les troubles observés. Nos résultats montrent que la déplétion combinée dessystèmes monoaminergiques peut altérer l’efficacité de la Lévodopa ainsi que de lastimulation cérébrale profonde sur certains troubles. Ces résultats peuvent expliquer lemanque d’efficacité des traitements antiparkinsoniens chez certains patients et la difficulté àtraiter tous les symptômes.Pour finir, nous avons voulu mettre en évidence le lien entre le noyau sous-thalamique,structure excitatrice des ganglions de la base et les troubles moteurs, ainsi que l’amygdalebasolatérale et l’habénula latérale, structures impliquées dans les comportements émotionnels,et les troubles non moteurs. Nous avons mis en évidence le parallèle existant entre lesmodifications du mode de décharge des neurones du NST et les troubles moteurs, leschangements de l’amygdale basolatérale et les troubles anxieux ainsi que ceux de l’habénulalatérale et les troubles dépressifs.Les résultats de ces travaux de thèse ont donc permis d’apporter de nouvelles évidences surl’implication des trois systèmes monoaminergiques dans la physiopathologie et la thérapie dela maladie de Parkinson. https://oskar-bordeaux.fr/handle/20.500.12278/5494 Du doute à la vérification : étude comportementale et électrophysiologique de la prise de décision chez le primate non-humain BOSC, Marion La vérification est un comportement volontaire mis en place à la suite d’un doute ou de la détection d’une erreur au cours d’une prise de décision. De très rares études se sont intéressées aux bases physiologiques de ce comportement, la majorité des travaux étant basés sur l’analyse des comportements pathologiques, comme les vérifications associées au trouble obsessionnel compulsif. Ces travaux de thèse ont consisté à déterminer les bases neurobiologiques du comportement de vérification chez le primate non-humain, un modèle de choix dans l’étude de la physiopathologie humaine. Pour cela deux singes macaque rhésus ont été entrainés à la tâche « Check-or-Go » permettant aux sujets de vérifier et éventuellement modifier la disponibilité d’une récompense avant de confirmer la décision afin d’accéder à cette même récompense. A l’aide d’une analyse comportementale, de dosages d’un biomarqueur de l’anxiété, d’enregistrements EEG du cortex préfrontal et d’enregistrements extracellulaires unitaires au niveau de CMAr et pré-SMA, nous avons pu montrer que : (i) les singes ont les capacités métacognitives d’exprimer un comportement volontaire de vérification similaire à celui observé chez l’Homme, (ii) ce comportement est sous tendu par l’émergence du doute, (iii) est corrélé au niveau d’anxiété, et (iv) est associé à des mécanismes cognitifs mettant en jeu le cortex préfrontal, et plus spécifiquement CMAr et pré-SMA. https://oskar-bordeaux.fr/handle/20.500.12278/21337 Création d'Atlas des Réseaux Cérébraux Sous-tendant les Fonctions Cognitives Latéralisées : Application à l'Étude de la Variabilité Inter-individuelle du Langage LABACHE, Loïc Mon travail de thèse s'inscrit dans une approche d'intégration multimodale et multi-échelle qui a conduit à l'émergence de la neuroimagerie cognitive et de population. Il repose sur deux modalités de cartes fonctionnelles tridimensionnelles cérébrales obtenues en IRMf : les cartes d'activation permettant de visualiser les régions dont l’activité est évoquée par un processus cognitif et les cartes de connectivité intrinsèque mesurant la synchronisation entre des régions spatialement distantes, mais connectées fonctionnellement. J'ai appliqué à ces deux types de cartes de nouvelles méthodologies statistiques permettant de traiter à la fois les dimensions individuelles et spatiales. Dans une première partie, j'ai conçu des atlas de régions cérébrales dédiées à des fonctions cognitives spécifiques, basés sur leur latéralisation hémisphérique et ciblant une population sélectionnée pour sa faible variabilité. Je présente ici les deux premiers atlas du langage. En effet, bien qu'il existe de nombreuses approches pour cartographier les régions du langage chez les patients, il n'existait pas d'atlas des réseaux langagiers chez les individus sains. J’ai tout d’abord identifié les régions activées dans l'hémisphère gauche et asymétriques gauche, à la fois pendant la production, l'écoute et la lecture de phrases, chez 137 individus sains droitiers. L’analyse de la connectivité intrinsèque entre les 32 régions identifiées a permis de mettre en évidence qu'elles faisaient partie de 3 réseaux fonctionnels distincts. Le tout constituant ainsi l’atlas cérébral SENSAAS (SENtence Supramodal Areas AtlaS). Parmi ces réseaux, l'un comprenant 18 régions contient les zones essentielles du langage (SENT_CORE), c'est-à-dire les aires cérébrales dont la lésion entraînerait une déficience dans l'intégration du sens de la parole. Plus particulièrement, SENT_CORE contient 3 régions clés (hubs) de l’intégration et de la diffusion de l'information situées au niveau de l’aire de Broca et de Wernicke. J'ai ensuite appliqué cette méthodologie à l’élaboration d’un atlas des réseaux du traitement du mot. J’ai ainsi identifié 21 régions cérébrales organisées en 2 réseaux distincts, dont un réseau phonologique incluant la boucle audio-motrice. Pour la première fois, une forte connectivité intrinsèque entre la boucle audio-motrice de l’hémisphère gauche et le traitement prosodique situé au niveau du sillon temporal supérieur de l’hémisphère droit a été mis en évidence. Enfin, j'ai développé une nouvelle méthode d’étude de la variabilité de données tridimensionnelles. Cette nouvelle méthode comporte deux outils mathématiques différents se basant sur un algorithme de classification ascendante hiérarchique. Le premier permet d'identifier les variables conduisant à une instabilité des partitions, le second permet d'extraire des sous-populations stables d'une population de départ. Les applications de l’ensemble de ce travail sont nombreuses : j'ai par exemple utilisé le réseau SENT_CORE pour étudier la variabilité interindividuelle de la latéralisation hémisphérique des aires supramodales de la phrase. J’ai ainsi identifié deux groupes de sujets typiques asymétriques gauche pour le langage, avec une forte connectivité intra-hémisphérique gauche et une faible connectivité inter-hémisphérique, ainsi qu’un groupe de sujets atypiques : asymétriques droit pour le langage, présentant une forte connectivité intrinsèque des réseaux du langage dans les deux hémisphères et une forte connectivité inter-hémisphérique. SENSAAS a également été utilisé afin d’étudier le support génétique de l’atypicalité du langage, ainsi que pour la caractérisation topologique des réseaux mnésiques et linguistiques des individus souffrant d'épilepsie temporale. La nouvelle méthode d’évaluation de la variabilité interindividuelle a, elle, été utilisée afin d’évaluer la stabilité des réseaux intrinsèques d’un nouvel atlas fonctionnel adapté aux individus de plus de 55 ans. https://oskar-bordeaux.fr/handle/20.500.12278/4611 Caractérisation surfacique du cortex cérébral chez l’homme adulte sain : Variabilité morphologique, maturation tardive et asymétries MAINGAULT, Sophie L’étude de la complexité de l’anatomie du cerveau humain nécessite la caractérisation des paramètres multimodaux et multi-échelle obtenus par des techniques de neuroimagerie récentes. Pour ce travail de thèse nous avons tiré profit d’un logiciel automatique actuel d’analyse surfacique d’images cérébrales afin d’extraire les phénotypes structuraux du cortex cérébral humain, c’est-à-dire l’épaisseur corticale, l’aire de la surface, la profondeur sulcale, la courbure et le contenu en myéline intracorticale. L’objectif principal de ce travail a été de caractériser des variables structurales multimodales sur une large base de données de plus de 450 adultes sains âgés de 18 à 57 ans (base de données BIL&GIN) dans le but de décrire la variabilité interindividuelle de l’organisation structurale du cerveau et notamment la recherche de marqueurs de la maturation cérébrale et de la latéralisation. Nous avons tout d’abord pris l’exemple du gyrus de Heschl, support anatomique du cortex auditif primaire, qui possède une grande variabilité en lien avec l’existence de différents profils de duplication du gyrus couplée à de fortes différences interhémisphériques. Nous avons montré qu’une duplication partielle ou complète du gyrus de Heschl était associée à des modifications locorégionales d’épaisseur corticale, d’aire de la surface et de myéline localisée postérieurement à ce gyrus et dans le planum temporale, ces deux régions étant impliquées dans le traitement du langage. Dans une deuxième étude, nous avons recherché les modifications structurales du cortex associées à la maturation tardive (entre 18 et 30 ans) et à l’atrophie corticale liée au vieillissement. Nous avons montré que l’établissement d’un index de maturation basé sur l’intégration de l’épaisseur corticale et de la myéline intracorticale améliorait la discrimination entre les 2 profils de modifications de la substance grise pendant ces deux périodes de la vie. Finalement, nous avons caractérisé les asymétries corticales en utilisant un recalage surfacique des hémisphères qui s’affranchit des différences de morphologie sulcale et de position entre les deux hémisphères. Nous avons mis en évidence des régions pour lesquelles les asymétries d’épaisseur et de surface étaient concordantes (asymétrie gauche ou droite pour les deux variables anatomiques) et des régions pour lesquelles les asymétries étaient opposées (gauche pour l’une des variables et droite pour l’autre). Environ 20% des régions qui montraient une asymétrie d’épaisseur et d’aire présentaient des corrélations négatives entre ces variables. Il est frappant de constater que les deux régions ayant les asymétries les plus fortes, le planum temporale et le sillon temporal supérieur, ont des corrélations positives entre leurs asymétries d’épaisseur et d’aire. Le planum temporale possède une asymétrie gauche à la fois pour l’épaisseur et l’aire alors que le sillon temporal supérieur a une asymétrie droite pour les deux variables. Cette étude démontre qu’il existe des corrélations entre les asymétries d’épaisseur et d’aire qui sont caractéristiques de l’organisation du cortex. Ces régions sont des sites clé pour lesquels il reste maintenant à étudier la pertinence en tant que marqueurs de la latéralisation cérébrale et leurs corrélats fonctionnels. https://oskar-bordeaux.fr/handle/20.500.12278/21143 Caractérisation électrophysiologique de la diversité neuronale dans la substantia nigra pars reticulata chez les souris contrôle et parkinsonienne DELGADO ZABALZA, Lorena La substance noire réticulée (SNr) est la principale structure de sortie des ganglions de la base (BG), un réseau sous-cortical contrôlant l'élaboration des programmes moteurs ainsi que des fonctions d'apprentissage cognitives et associatives. L'identification de types de cellules distincts dans le BG a joué un rôle clé pour comprendre les propriétés et les fonctions de ce circuit. Des études récentes suggèrent que la SNr est composé de plusieurs types de cellules mais jusqu'à présent cette diversité neuronale n'a jamais été prise en compte concernant le fonctionnement normal et pathologique de ce noyau, notamment dans la maladie de Parkinson (MP). En combinant des approches immunohistochimiques et électrophysiologiques chez la lignée de souris PVCre::Ai9T, nous avons démontré que les neurones de la SNr exprimant la protéine parvalbumine (PV+) ont des propriétés anatomiques et électrophysiologiques différentes de celles des neurones ne l’exprimant pas (PV-). Notre analyse anatomique montre que les neurones PV+ et PV- sont présents à proportion égale dans la SNr, mais avec une distribution distincte, les neurones PV+ étant enrichis dans la partie latérale de la SNr alors que les neurones PV- sont présents dans la partie médiale de ce noyau. Nos enregistrements électrophysiologiques in vitro ont révélé que les neurones PV+ ont une activité électrique plus élevée que les cellules PV-. De plus, nos données indiquent que la perte de dopamine (DA) et le traitement à la L-DOPA induisent une réduction profonde de l'excitabilité des neurones PV+ de la SNr dans un modèle murin de MP (la souris 6-OHDA) sans modifier l'activité des neurones PV-.Il est bien connu que l'activité des neurones de la SNr est contrôlée par les afférences GABAergiques des neurones striataux (STR-SNr) de la voie directe (dSPN) et du globus pallidus (GP-SNr). Nous avons effectué une manipulation optogénétique de ces deux voies inhibitrices et montré que ces deux populations neuronales sont innervées de manière équivalente par le STR et le GP. Nos résultats ont également révélé que l'inhibition striatale était plus efficace que l’inhibition pallidale pour réduire l'activité des deux sous-types de neurones SNr. De plus, nous avons observé que les2synapses STR-SNr et GP-SNr affichent la même plasticité à court terme sur les neurones PV+ et PV- de la SNr. Enfin, nous avons montré que la transmission GABAergique est affectée de manière différentielle sur les cellules PV+ et PV- suite à une déplétion DAergique. D'une part, les neurones PV+ sont plus sensibles à l'inhibition striatale que les cellules PV- après une déplétion en DA. D’autre part, l’inhibition pallidale est réduite sur les neurones PV+ et augmentée sur les PV- après la perte de DA, suggérant un déséquilibre de l'inhibition pallidale entre ces deux populations SNr.Il est aussi connu que les niveaux extracellulaires de GABA sont élevés dans la SNr chez les modèles rongeurs de MP, ce qui suggère que les neurones de la SNr pourraient être inhibés de manière permanente par une inhibition dite tonique. Ainsi, Nous avons caractérisé la transmission extrasynaptique GABAergique dans la SNr des souris témoins et 6-OHDA. Nos enregistrements de patch-clamp ont révélés que les neurones PV- présentent une inhibition tonique plus importante que les cellules PV+ chez les souris témoins. La présence et l'implication des sous-unités δ et α5 dans les récepteurs GABAA extrasynaptiques ont également été étudiées, révélant une présence et un effet majeurs des sous-unités α5 sur les neurones PV. Cependant, contrairement à ce qui était attendu, la déplétion chronique en DA ne provoque aucun changement de l'inhibition tonique ni dans les cellules PV+ ni dans les neurones PV- de la SNr.Nos résultats mettent en évidence l'importance de différencier les populations cellulaires de la SNr pour une meilleure connaissance du fonctionnement des BG en situation physiologique et physiopathologique tel que dans la MP https://oskar-bordeaux.fr/handle/20.500.12278/6726 Physiopathologie et traitement de l'atrophie multisystématisée LOPEZ CUINA, Miguel L'atrophie multisystematisée (AMS) est une maladie neurodégénérative rare et à évolution rapide qui affecte de nombreuses régions du système nerveux central, y compris les systèmes olivopontocérébelleux et striatonigral ainsi que divers noyaux autonomes du tronc cérébral. La caractéristique pathologique de l'AMS est la présence d'agrégats oligodendrogliaux appelés inclusions cytoplasmiques gliales dont le composant principal est la protéine a-synuclein. Le processus neurodégénératif conduit à une dysautonomie, ainsi qu'à un degré variable de syndromes parkinsoniens et cérébelleux. Il n'existe actuellement aucun traitement pour ralentir l'évolution de la maladie. Ce travail de thèse a porté, d'une part, sur des approches précliniques visant à réduire l'accumulation de l'a-synuclein dans un modèle de souris transgénique de l'AMS, et d'autre part, sur une analyse anatomo-pathologique chez des patients présentant une forme lentement progressive de la maladie. Tout au long de ces trois années de travail, nous avons évalué différents candidats thérapeutiques chez la souris transgénique de l'AMS. La rapamycine, un médicament connu pour stimuler l'autophagie et la clairance des protéines, n'a montré qu'un effet neuroprotecteur partiel contre la perte neurale dans notre modèle. Le nilotinib, un médicament qui avait démontré des propriétés neuroprotectrices dans un modèle rongeur de la maladie de Parkinson, n'a pas eu d'effet sur l'accumulation de l'a-synuclein et la neurodégénérescence. Enfin, nous avons évalué la combinaison de deux médicaments (anle138b et belnacasan) qui ont déjà démontré leur capacité à réduire l'agrégation de l'a-synucléine et à protéger les neurones de la dégénérescence, pour déterminer si elles ont des effets synergiques. https://oskar-bordeaux.fr/handle/20.500.12278/186974 LOPEZ-CUINA, Miguel; GUÉRIN, Paul; DUTHEIL, Nathalie; MARTIN, Christelle; LESTE-LASSERRE, Thierry; FERNAGUT, Pierre‐olivier; MEISSNER, Wassilios; BEZARD, Erwan 2023-07-01T00:00:00Z https://oskar-bordeaux.fr/handle/20.500.12278/148371 CUNHA, Anthony; GAUBERT, Alexandra; LATXAGUE, Laurent; DEHAY, Benjamin 2021-07-08T00:00:00Z https://oskar-bordeaux.fr/handle/20.500.12278/6762 Optimisation du ciblage des noyaux gris centraux en neurochirurgie stéréotaxique ENGELHARDT, Julien La stimulation cérébrale profonde (SCP) constitue un traitement chirurgical validé pour certaines formes de maladie de Parkinson, de tremblement essentiel ou de dystonies.La principale étape de cette procédure est le ciblage de la structure cérébrale dans laquelle sera délivré le courant par les électrodes implantées (cible). Les cibles de la SCP sont de l’ordre du millimètre, correspondant à des sous-parties de noyaux gris centraux (noyaux sous-thalamique – NST, globus pallidus interne – GPi, noyau ventral-intermédiaire du thalamus – VIM) ou à des régions autour de ces noyaux dans lesquelles transitent les faisceaux de fibres blanches à destination de ceux-ci. L’imagerie par résonnance magnétique (IRM) permet de visualiser certains de ces noyaux, mais avec une résolution insuffisante pour guider avec précision l’implantation des électrodes pour ce qui est du STN et du VIM, rendant pour certains auteurs l’électrophysiologie peropératoire indispensable. D’autre part, la définition anatomique des cibles est sujette à controverses et la nature même de la structure visée varie entre les différents centres. Ces éléments constituent des sources d’erreur dans le ciblage et peuvent rendre compte de l’absence d’efficacité de la procédure, ou de son efficacité partielle, chez certains patients. L’objectif de ce travail était d’optimiser le ciblage en SCP en définissant une cible non pas anatomique mais fonctionnelle : pour un patient donné, trouver la position d’une cible dont la stimulation aboutira à un excellent résultat clinique.Pour cela, nous avons résolu un problème inverse, grâce à des méthodes d’apprentissage statistique. La base d’entrainement était constituée par la position des électrodes implantées chez des patients ayant un excellent résultat clinique post-opératoire d’une part, et la position de structures anatomiques avoisinantes visibles sur une IRM à 1,5Tesla chez ces mêmes patients, d’autre part. Trois approches d’apprentissage ont été utilisées : la régression de type RKHS, puis les SVR (support vector régression) et les réseaux de neurones (apprentissage profond). 15 patients atteints d’un tremblement essentiel (29 électrodes) opérés avec un excellent résultat ont été inclus pour la définition d’une cible « VIM ». 18 points de repères par hémisphère ont été définis dans la région des noyaux gris centraux.Les modèles de prédiction ont été validés en calculant la distance euclidienne entre la cible prédite et la cible « réelle », à savoir le centre du contact actif de l’électrode implantée. Ensembles d’apprentissage et de validation étaient partitionnés de manière itérative selon la méthode de validation croisée type leave-one-out. Nous avons également normalisé la position des contacts actifs et des cibles prédites sur un cerveau moyen (MNI template) et avons calculé la distance minimale entre la cible prédite et le VIM donné par un atlas (Ewert) normalisé sur ce template, d’une part, et entre le contact actif et le VIM de cet atlas d’autre part. Nous avons ainsi pu comparer les distance cibles prédites – VIM et contact actif – VIM.En parallèle, nous avons développé un logiciel (Optim DBS), permettant de visualiser directement la cible prédite à partir des points de repères sur l’IRM de n’importe quel patient devant être opéré.Enfin, nous avons mis en place et démarré une étude prospective multicentrique permettant de valider la cible « VIM » sur le tremblement essentiel. Il est prévu d’inclure22 patients en 2 ans et de les opérer sous anesthésie générale sans électrophysiologie peropératoire en utilisant la cible développée dans ce travail pour implanter l’électrode. https://oskar-bordeaux.fr/handle/20.500.12278/148370 ARISTIETA, Asier; BARRESI, Massimo; AZIZPOUR LINDI, Shiva; BARRIERE, Gregory; COURTAND, Gilles; DE LA CROMPE, Brice; GUILHEMSANG, Lise; GAUTHIER, Sophie; FIORAMONTI, Stephanie; BAUFRETON, Jerome; MALLET, Nicolas 2020-12-01T00:00:00Z https://oskar-bordeaux.fr/handle/20.500.12278/171597 SOULAGES, Antoine; MAISONOBE, Thierry; AUZOU, Pascal; PETIT, Antoine; ALLENBACH, Yves; BARETE, Stephane; SKOPINSKI, Sophie; RIBEIRO, Emmanuel; JULLIE, Marie-Laure; LAMANT, Laurence; BREVET, Françoise; SOULAGES, Xavier; VALLAT, Jean-Michel; MARTIN-NEGRIER, Marie-Laure; SOLE, Guillaume; DUVAL, Fanny; CARLA, Louis; LE MASSON, Gwendal; MATHIS, Stephane 2022-07-01T00:00:00Z https://oskar-bordeaux.fr/handle/20.500.12278/78693 Modélisation du réseau neuronal responsable de l'apprentissage du chant chez l'oiseau chanteur PAGLIARINI, Silvia Pendant la première période de leur vie, les bébés et les jeunes oiseaux présentent des phases de développement vocal comparables : ils écoutent d'abord leurs parents/tuteurs afin de construire une représentation neurale du stimulus auditif perçu, puis ils commencent à produire des sons qui se rapprochent progressivement du chant de leur tuteur. Cette phase d'apprentissage est appelée la phase sensorimotrice et se caractérise par la présence de babillage. Elle se termine lorsque le chant se cristallise, c'est-à-dire lorsqu'il devient semblable à celui produit par les adultes.Il y a des similitudes entre les voies cérébrales responsables de l'apprentissage sensorimoteur chez l'homme et chez les oiseaux. Dans les deux cas, une voie s’occupe de la production vocale et implique des projections directes des zones auditives vers les zones motrices, et une autre voie s’occupe de l’apprentissage vocal, de l'imitation et de la plasticité.Chez les oiseaux, ces circuits cérébraux sont exclusivement dédiés à l'apprentissage du chant, ce qui en fait un modèle idéal pour explorer les mécanismes neuronaux de l’apprentissage vocal par imitation.Cette thèse vise à construire un modèle de l'apprentissage du chant des oiseaux par imitation. De nombreuses études antérieures ont tenté de mettre en œuvre l'apprentissage par imitation dans des modèles informatiques et partagent une structure commune. Ces modèles comprennent des mécanismes d'apprentissage et, éventuellement, des stratégies d'exploration et d'évaluation.Dans ces modèles, une fonction de contrôle moteur permet la production de sons et une réponse sensorielle modélise soit la façon dont le son est perçu, soit la façon dont il façonne la récompense. Les entrées et les sorties de ces fonctions sont dans plusieurs espaces: l'espace moteur (paramètres moteurs), l'espace sensoriel (sons réels), l'espace perceptif (représentation à faible dimension du son) ou l’espace des objectifs (représentation non perceptive du son cible).Le premier modèle proposé est un modèle théorique inverse basé sur un modèle d'apprentissage vocal simplifié où l'espace sensoriel coïncide avec l'espace moteur (c'est-à-dire qu'il n'y a pas de production sonore). Une telle simplification permet d'étudier comment introduire des hypothèses biologiques (par exemple, une réponse non linéaire) dans un modèle d'apprentissage vocal et quels sont les paramètres qui influencent le plus la puissance de calcul du modèle.Afin de disposer d'un modèle complet (capable de percevoir et de produire des sons), nous avions besoin d'une fonction de contrôle moteur capable de reproduire des sons similaires à des données réelles. Nous avons analysé la capacité de WaveGAN (un réseau de génération) à produire des chants de canari réalistes. Dans ce modèle, l'espace d'entrée devient l'espace latent après l'entraînement et permet la représentation d'un ensemble de données à haute dimension dans une variété à plus basse dimension. Nous avons obtenu des chants de canari réalistes en utilisant seulement trois dimensions pour l'espace latent. Des analyses quantitatives et qualitatives démontrent les capacités d'interpolation du modèle, ce qui suggère que le modèle peut être utilisé comme fonction motrice dans un modèle d'apprentissage vocal.La deuxième version du modèle est un modèle d'apprentissage vocal complet avec une boucle action-perception complète (il comprend l'espace moteur, l'espace sensoriel et l'espace perceptif). La production sonore est réalisée par le générateur GAN obtenu précédemment. Un réseau neuronal récurrent classant les syllabes sert de réponse sensorielle perceptive. La correspondance entre l'espace perceptuel et l'espace moteur est apprise par un modèle inverse. Les résultats préliminaires montrent l'impact du taux d'apprentissage lorsque différentes fonctions de réponse sensorielle sont mises en œuvre. https://oskar-bordeaux.fr/handle/20.500.12278/6563 Implication du Cortex préfontal et des Ganglions de la Base dans les processus de prise de décision et d'apprentissage : étude comportementale et pharmacologique chez le primate non humain PIRON, Camille De nombreuses études s’intéressent aux comportements décisionnels et d’apprentissage ainsiqu’aux structures qui les sous-tendent. Il a été montré que le Cortex Préfrontal (CPF) ainsiqu’un réseau de structures sous-corticales, les Ganglions de la Base (GB), étaient impliquésdans ces processus. Néanmoins, le rôle respectif de chacun n’est pas définit. Deux hypothèsessont émises. La première stipule que les deux structures fonctionnent indépendamment. LesGB seraient impliqués dans les comportements habituatifs tandis que le CPF se chargerait descomportements planifiés. La seconde hypothèse considère que les deux structures collaborent: les GB contrôleraient un processus d'apprentissage à cinétique lente dans le CPF et sedésengageraient progressivement au fur et à mesure de l’apprentissage. Ceci reviendrait d'unecertaine façon à inverser les rôles : les GB seraient nécessaires aux processus de décision tantque le CPF n'aurait pas fini son apprentissage. Celui-ci fonctionnerait ensuite sur un modeautomatique. Le principal obstacle à l’étude respectif du rôle des GB et du CPF dans cesprocessus intervient dans les paradigmes expérimentaux qui ne dissocient pas la prise dedécision per se des processus d’apprentissage. Notre premier objectif a donc été d’élaborerune tâche expérimentale qui permette de différencier les phases d’apprentissage des phases deprise de décision. Nous avons ensuite supprimé l'influence des GB sur le cortex, en inhibantleur structure de sortie, le Globus Pallidus interne (GPi) par des injections intracérébrales demuscimol chez le primate non-humain effectuant une tâche comportementale : le "two armedbandit task". Nous montrons que les animaux sont toujours capables de prendre des décisionsaprès inhibition du GPi mais qu’ils sont incapables d’apprendre la valeur de nouvelles cibles.Ces résultats confirment que, chez le primate en tous les cas, les GB et le CPF sont bienimpliqués dans un processus collaboratif : l'intégrité de l'ensemble du circuit est nécessairepour l'apprentissage alors que le cortex seul peut suffire une fois que le choix se situe dans uncontexte habituel. https://oskar-bordeaux.fr/handle/20.500.12278/5720 Etude dynamique de la génération des oscillations Beta dans la maladie de Parkinson : approche électrophysiologique et optogénétique DE LA CROMPE DE LA BOISSIERE, Brice Les ganglions de la base (GB) forment une boucle complexe avec le cortex et le thalamus qui est impliquée dans la sélection de l’action et le contrôle du mouvement. Les activités oscillatoires synchronisées dans le réseau des GB ont été proposées comme pouvant jouer un rôle essentiel dans la coordination du flux de l’information au sein de ces circuits neuronaux. Ainsi, leur dérégulation dans le temps et l’espace pourrait devenir pathologique. Dans la maladie de Parkinson (MP), l’expression anormalement élevée d’oscillations neuronales comprises dans les gammes de fréquences beta (β, 10-30 Hz) serait la cause des déficits moteurs (akinétique et bradykinétique) de cette maladie. Cependant, les réseaux neuronaux à l’origine des oscillations β et l’implication physiopathologique de celles-ci restent encore inconnus. Le noyau sous-thalamique (NST) est un carrefour anatomique des GB situé au centre de réseaux potentiellement impliqués dans l’émergence de ces états hyper-synchronisés. L’objectif de cette thèse était de déterminer le rôle causal des principales entrées du NST (i.e. le cortex moteur, le globus pallidus, et le noyau parafasciculaire du thalamus) dans le maintien et la propagation des oscillations β. Pour cela, nous avons développé des approches de manipulation optogénétique combinées à des enregistrements électrophysiologiques in vivo dans un modèle rongeur de la MP. L’ensemble de nos travaux démontre la contribution respective des différents circuits neuronaux interrogés et souligne l’importance du globus pallidus dans le contrôle de la propagation et du maintien des oscillations β dans l’ensemble de la boucle des GB.