Role of the medial entorhinal cortex in spatial information processing: behavioral and electrophysiological studies

auteurs

• Pierre-Yves Jacob

mots-clés

• Place cells
• Hippocampus
• Grid cells
• Medial entorhinal cortex
• Neurosciences cognitives
• Cortex entorhinal médian
• Hippocampe
• Cellules de lieu
• Cellules grilles

type de document

résumé

Depuis la découverte des cellules grilles chez le rat, le cortex entorhinal médian (CEM) suscite un intérêt majeur dans les études sur les bases neurales de la navigation spatiale. L’activité multi-positionnelle de ces neurones forme un quadrillage unique dans tout environnement, à l’image d’un système de coordonnées universel qui serait utilisé pour calculer une position, une direction et une distance. Le CEM contient également un ensemble de neurones dont la décharge peut être modulée par la direction de la tête, à la fois par la position et la direction, ou par les limites d’un environnement. A la lumière de ces propriétés spatio-sélectives, les hypothèses actuelles suggèrent que le CEM ait un rôle important dans les mécanismes de traitement des informations spatiales liées aux mouvements de l’animal (informations idiothétiques). Par ailleurs, l’activité spatiale du CEM serait nécessaire pour former la représentation spatiale de l’hippocampe, caractérisée par la présence de cellules de lieu qui sont sélectivement activées lorsque l’animal occupe une position spécifique dans l’espace. Le travail de recherche réalisé au cours de cette thèse s’intéresse à la nature des représentations spatiales formées par le CEM. Tout d’abord, nous montrons que le CEM code spécifiquement une information de distance, l’une des composantes nécessaires pour que l’animal puisse réaliser un type de navigation reposant sur les informations idiothétiques, appelé intégration des trajets. Puis, nous observons que le système vestibulaire, une source importante d’informations idiothétiques, influence l’activité thêta du CEM et permet la modulation de ce rythme thêta par la vitesse de déplacement des animaux. Ensuite, nous montrons que l’activité du CEM est nécessaire à la stabilité de l’activité des cellules de lieu. Parallèlement, nous observons que l’activité des cellules grilles du CEM est modifiée par les informations contenues dans l’environnement (allothétiques). Dans leur ensemble, nos résultats montrent que le CEM traite et intègre des informations idiothétiques mais aussi des informations allothétiques. Ces données suggèrent que la carte spatiale du CEM ne fournit pas une métrique universelle reposant sur les informations idiothétiques, mais possède un certain degré de flexibilité en réponse aux changements environnementaux. De plus, cette carte spatiale entorhinale n’est pas requise pour la formation de l’activité spatiale des cellules de lieu, contrairement à ce que suggère l’hypothèse dominante.

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