ATIP Bases neurales de la motivation

Responsable d'équipe

Thématiques

Nous utilisons les stimuli que nous percevons en permanence dans notre environnement pour guider nos actions et atteindre les buts que nous nous sommes fixés. Comprendre comment les informations sensorielles sont triées et intégrées pour guider une réponse motrice appropriée est un défi majeur en neurosciences. Il apparait que le réseau des ganglions de la base joue un rôle central dans ce processus. Ce réseau reçoit une forte innervation des systèmes sensoriels et via ses connections descendantes, il est en mesure de réguler les comportements moteurs.

Mon équipe s’intéresse à l’intégration des informations sensorielles dans le noyau accumbens (NAc), la principale structure d’entrée du domaine limbique des ganglions de la base. Diverses afférences sensorielles extéroceptives permettent au NAc d’être informé de la présence de récompenses dans l’environnement. Ainsi, nos travaux ont contribué à montrer que l’aire tegmentale ventrale, l’amygdale basolatérale et le cortex préfrontal tous participent à l’excitation des neurones du NAc en réponse à un stimulus prédisant une récompense. L’excitation de ces neurones est directement reliée à la motivation de l’animal à s’engager dans la recherche de nourriture. Un aspect essentiel de ce circuit réside cependant dans la nécessité d’un contrôle inhibiteur de ces comportements afin de prendre en compte, notamment, les informations intéroceptives, provenant notamment du système digestif.

L’axe principal de notre équipe est donc d’étudier ces mécanismes chez le rat à l’aide de techniques avancées telles que l’électrophysiologie multi-unitaire (qui permet d’enregistrer l’activité de nombreux neurones pendant que l’animal exécute une tache comportementale) couplée à la pharmacologie locale et l’optogenetique (toutes deux permettent de manipuler l’activité cérébrale de façon extrêmement spécifique).

Ainsi, nos recherches visent à comprendre comment les neurones du NAc réalisent l’intégration de ces signaux intéro- et extéroceptifs. Plus généralement, l’étude de ce système permet d’appréhender les mécanismes mis-en-jeu par un circuit neuronal pour combiner un grand nombre d’informations de nature et d’origine très diverses en un signal facilement exploitable par les systèmes situés en aval permettant de déterminer le niveau de motivation pour s’engager dans l’action.

Contrats

ATIP/Avenir 2018-2020: This project aims at understanding how thalamic inputs to the nucleus accumbens contribute to filtering exteroceptive information based on the internal status of the animal.

H2020 FET-Open 2017-2021: The main goal of the STARDUST project is to realize a novel wireless implantable and independent micro-scale device (200x200x200 µm3) enabling in-vivo electrophysiology, optogenetics and ultra-localized drug delivery in freely moving animals. The device will be used to target specific neural circuits of the brain and test a new therapeutic approach for Parkinson’s Disease (PD). The methods used in this project are based on cutting-edge miniaturized technology combining integrated chips, microelectromechanical systems (MEMS), local drug delivery, integrated electrodes and micro-scale light emitting diodes (µLEDs). STARDUST will benefit from these advances and for the first time provide an implantable ultrasonically-powered miniaturized device for in-vivo optogenetics, local drug delivery and electrophysiological monitoring – all in one single device.
https://www.project-stardust.eu/

publications