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Hourcade, Benoît. Modifications neurales liées à la mémoire à long terme dans la voie olfactive de l'abeille domestique

Hourcade, Benoît (2010). Modifications neurales liées à la mémoire à long terme dans la voie olfactive de l'abeille domestique.

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Résumé en francais

Il est communément accepté que le stockage de mémoires à long terme repose sur des modifications des propriétés fonctionnelles et/ou de la connectivité synaptique du réseau neural. Toutefois, ces remaniements ne sont pas facilement identifiables, étant donné la complexité des procédures d'apprentissage et des circuits cérébraux étudiés. Une telle recherche peut être facilitée en étudiant la mémoire de stimuli spécifiques d'une modalité sensorielle, et se concentrant sur des réseaux d'organisation modulaire et relativement simple. Nous nous sommes donc attachés à l'étude de mémoires associatives d'odeurs uniques, et aux possibles changements neuraux associés, au niveau de deux neuropiles de la voie olfactive de l'abeille mellifère : les lobes antennaires et les corps pédonculés. Nous avons tiré profit de l'organisation modulaire de ces deux centres nerveux pour chercher d'éventuelles modifications structurales qui pourraient être corrélées avec la formation d'une mémoire à long terme (MLT) spécifique pour une odeur. Des abeilles en contention étaient entraînées à former une MLT spécifique avec un protocole de conditionnement appétitif pavlovien. La stabilité et la spécificité des performances mnésiques étaient testées comportementalement trois jours après le conditionnement. À ce moment, les cerveaux étaient préparés pour la visualisation des lobes antennaires et des corps pédonculés. Puisque les lobes antennaires sont organisés en unités morphofonctionnelles bien définies, les glomérules, nous avons cherché d'éventuels remaniements structuraux (par analyse volumétrique) et fonctionnels (par imagerie calcique) au sein de ces unités. Nous avons montré que la MLT est associée avec l'augmentation du volume d'un sous-ensemble spécifique des glomérules, déterminé par l'odeur apprise, sans modification de la densité des réponses glomérulaires aux odeurs. Puis, nous avons voulu tester la possibilité que la MLT olfactive soit associée avec un remaniement de l'architecture synaptique, de la même manière que chez les mammifères ou d'autres espèces, chez qui la consolidation d'une mémoire stable est accompagnée de variations du nombre et de la forme des synapses. Pour cela, nous avons profité de l'organisation modulaire des corps pédonculés, où les contacts synaptiques entre l'afférence olfactive et les cellules intrinsèques sont ségrégés en complexes synaptiques, les microglomérules (MG), qui peuvent être facilement visualisés et dénombrés. Nous avons ainsi montré que la MLT olfactive est associée avec une augmentation de la densité microglomérulaire, dépendante de la transcription. Ensemble, ces résultats fournissent la première preuve de réarrangements structuraux stables et spécifiques du réseau neuronal, incluant la genèse de nouvelles synapses, accompagnant la MLT dans le cerveau d'un insecte. Nous discutons les mécanismes sous-jacents à de tels changements, suggérant ainsi la conservation, des mammifères aux insectes, des mécanismes impliqués dans le stockage à long terme des mémoires.

Sous la direction du :
Directeur de thèse
Devaud, Jean-Marc
Sandoz, Jean-Christophe
Ecole doctorale:Comportement, langages, éducation, socialisation, cognition (CLESCO)
laboratoire/Unité de recherche :Centre de Recherches sur la Cognition Animale (CRCA), UMR 5169
Mots-clés libres :Plasticité structurale - Plasticité synaptique - Plasticité fonctionnelle - Mémoire à long terme - Lobes antennaires - Corps pédonculés - Apis mellifera - Trace mnésique
Sujets :Sciences du vivant
Déposé le :24 Sep 2010 16:54