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Muria, Aurélie. Mécanismes neurobiologiques gouvernant la facilitation de la mémoire chez la drosophile

Muria, Aurélie (2019). Mécanismes neurobiologiques gouvernant la facilitation de la mémoire chez la drosophile.

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Résumé en francais

Les animaux ont la capacité d'établir des liens associatifs entre des événements distincts ou entre leur propre comportement et ses conséquences directes. Ils peuvent ainsi adapter leur comportement en s'appuyant sur de multiples sources d'information et sur leurs expériences passées. Les interactions entre congénères peuvent contribuer à moduler leur comportement. Si l'influence des congénères sur un apprentissage social observationnel a largement été abordée dans la littérature, la question de l'influence des interactions sociales sur la mémoire a été peu adressée. La drosophile est récemment devenue un modèle en neuro-éthologie pour l'étude des comportements sociaux et des mécanismes régissant l'apprentissage et la mémoire. Des travaux antérieurs chez la drosophile ont mis en évidence une mémoire dont la restitution à long terme est facilitée par la présence de congénères, la anesthesia resistant memory, ou ARM. Ce phénomène est qualifié de facilitation sociale de la mémoire (FSM) et les mécanismes sous-jacents à sa mise en œuvre sont encore inconnus. Dans ce travail, nous avons déployé une approche multidisciplinaire à différents niveaux d'analyse, du signal social à l'origine de la FSM, aux substrats moléculaires et réseau de neurones, en passant par le comportement des individus et des groupes, afin de démêler les mécanismes qui sous-tendent l'expression de la facilitation sociale de la mémoire. Nous démontrons que les performances de mémoire sont dépendantes de la taille du groupe et que le CO2 libéré par les mouches lors du test de mémoire est le signal impliqué dans la FSM. Nous avons identifié les neurones biVPN, qui transmettent des informations liées au CO2 aux corps pédonculés (MBs), (centre de la mémoire dans le cerveau des insectes) comme spécifiquement requis dans ce phénomène. Nous montrons en outre, que deux régions distinctes des MBs sont nécessaires dans la mémoire sociale et individuelle, respectivement les neurones aß et les neurones a'ß'. Enfin, nous établissons qu'une paire de neurones sérotoninergiques, les neurones dorsal paired median ou DPM, contrôlent l'expression de la FSM via des récepteurs sérotoninergiques présents dans les MBs, et que ces neurones DPM sont à la fois afférents et efférents aux MBs, laissant entrevoir une interaction fonctionnelle bidirectionnelle entre ces deux ensembles neuronaux. Une expérience d'imagerie calcique in vivo révèle que le CO2 favorise la réponse des DPM à l'odeur associée aux chocs (le CS+) par rapport à l'odeur non associée aux chocs (le CS-) chez des mouches conditionnées, suggérant une augmentation de la discrimination mnésique des DPM en réponse au CO2. L'ensemble des résultats obtenus nous permettent de proposer un modèle de la facilitation sociale de la mémoire dans lequel le CO2 est le signal déclencheur de la FSM via la voie neuronale "biVPN> aß> DPM> aß". Dans une perspective écologique, cette étude révèle que les variations locales de la concentration en CO2 peuvent avoir un impact non négligeable sur les processus cognitifs chez les insectes.

Sous la direction du :
Directeur de thèse
Isabel, Guillaume
Ecole doctorale:Biologie, santé, biotechnologies (BSB)
laboratoire/Unité de recherche :Centre de Recherches sur la Cognition Animale (CRCA), UMR 5169
Mots-clés libres :Mémoire - Contexte social - CO2 - Comportement - Insecte
Sujets :Sciences du vivant
Déposé le :18 Sep 2020 17:54