Rôle des circuits hippocampo-préfrontaux dans la consolidation de la mémoire de peur

Abstract

Durant une tâche de conditionnement auditif pavlovien, les souris apprennent à associer un son avec un choc électrique. A la suite de cet apprentissage nous avons observé une population de neurones dans le cortex préfrontal qui synchronisent leur activité sur la phase ascendante d’oscillations 4Hz pendant l’expression de la peur, population que nous avons nommée “neurones des assemblées” (NA). Nous supposons que cette activation synchrone est la représentation corticale de la mémoire associative consolidée. La partie ventrale de l’Hippocampe (HPCv) apparaît comme une région candidate à l’orchestration de cette consolidation. En effet, la théorie de consolidation systémique indique que les représentations mnésiques seraient initialement stockées dans l’hippocampe avant de migrer vers le cortex préfrontal (CPF) pour être retenues à long terme. La partie ventrale de l’Hippocampe est spécifiquement impliquée dans le traitement de la mémoire émotionnelle et il existe une connection monosynaptique avérée entre la région CA1 de l’HPCv et le CPF. Il est aussi possible d’observer dans le CA1 des oscillations à haute fréquence du potentiel de champ, appelés ondes et ondulations aiguës ou ripples. Ces événements pourraient être impliqués dans la consolidation de la mémoire de peur de par leur capacité à activer de manière synchrone des populations de neurones cibles, renforçant ainsi leurs poids synaptiques. Pour tester cette hypothèse nous avons réalisé des enregistrements électrophysiologiques in-vivo de l’activité extracellulaire des cellules et des potentiels de champs et dans le CPF et l'HPCv durant les tâches comportementales et le sommeil des animaux. Nous avons observé que les neurones du CPF participant à trace mnésique sont co-activés de manière spécifique autour des ripples durant le sommeil suivant l’apprentissage, indiquant que les ripples jouent un rôle dans la consolidation de la mémoire de peur. Pour étudier le rôle causal des ripples sur la consolidation, nous avons réalisé une manipulation optogénétique afin d’inhiber la voie HPCv-CPF durant les ripples à l’aide d’un système en boucle fermée. Nous avons développé et mesuré l'efficacité de ce système à l’aide de plusieurs index de performance jusqu'à l'obtention de paramètres adéquats pour la stimulation optogénétique. L'inhibition de la voie HPCv-CPF durant le sommeil suivant l’apprentissage induit une réduction de l’expression comportementale de la peur, indiquant l’implication de cette voie ainsi que des ripples dans la consolidation de la mémoire de peur