Plasticité induite par des interactions temporelles multi-vibrissales dans le cortex somato-sensoriel du rat adulte


Mémoire de DEA
Auteur(s) : JACOB, Vincent
Directeur(s) : Daniel Shulz
Date de soutenance : 2003
Intitulé de la formation : DEA de sciences cognitives (EHESS)
Format electronique :
Cote : DEA 0784
Résumé : Ce stage de recherche adresse la question de l'intégration sensorielle et des mécanismes corticaux impliqués dans la perception active, dans le contexte de la localisation et de la détection tactile des objets lors d'un mouvement exploratoire des vibrisses ('moustaches') chez les rongeurs. Le cortex somatosensoriel primaire (qui forme une cartographie sensorielle en provenance des vibrisses spatialement ordonnée en tonneaux) a été classiquement considérée comme une juxtaposition de colonnes anatomo-fonctionnelles indépendantes. Des données récentes montrent que ce cortex contient un réseau considérable de connexions latérales, fournissant un substrat potentiel 1) pour des interactions temporelles complexes telles que la modulation contexte-dépendante des champs récepteurs dans une échelle de temps de la milliseconde à la seconde et 2) pour certaines formes de plasticité synaptique induite par apprentissage associatif sur des échelles de temps de la minute ou plus. Afin d'étudier le premier type de plasticité, nous avons démontré, lors d'enregistrement électrophysiologique extracellulaire in vivo des réponses vibrissales corticales, l'existence d'interactions suppressives et facilitatrices lors de la présentation de séquences complexes de stimulation de quatre vibrisses. En utilisant des protocoles de stimuli manquants (séquences de stimulation où le dernier stimulus de la séquence - correspondant à la vibrisse principale du neurone enregistré - est omis), nous avons mis en évidence des réponses corticales modifiées véhiculant une forme de signal d' attente de la séquence de stimulation complète. Dans une deuxième série d' expériences, nous avons également recherché in vivo une plasticité associative de type Spike- Timing Dependent Depression de la connectivité latérale, en couplant artificiellement, à chaque potentiel d'action émis spontanément par le neurone cortical enregistré, l'excitation sous-liminaire en provenance d'une colonne corticale voisine (évoquée par la stimulation d'une vibrisse adjacente). Nos résultats montrent qu'une dépression dépendante précisément du délai temporel de ce couplage rétrograde a été observée pour les cellules corticales de type tonique , alors qu'aucun effet significatif n'est trouvé pour les cellules de type phasique .
Mots clés :