par Cornil, Amandine 
Président du jury Brion, Jean Pierre
Promoteur de Kerchove d'Exaerde, Alban
Publication Non publié, 2020-09-10
Président du jury Brion, Jean Pierre
Promoteur de Kerchove d'Exaerde, Alban
Publication Non publié, 2020-09-10
Thèse de doctorat
| Résumé : | Le système des noyaux de la base est principalement impliqué dans le contrôle et l'apprentissage moteur.Le rôle de la voie cortico-striatale a été et est toujours fortement étudié mais le striatum reçoit aussides afférences excitatrices du thalamus, souvent considéré comme un simple relais entre les noyaux dela base et le cortex, formant ainsi des boucles de structures sous-corticales. Les principales afférencesthalamostriatales glutamatergiques proviennent des noyaux thalamiques intralaminaires et forment descontacts synaptiques avec les deux types de neurones efférents GABAergiques du striatum (i- et d-MSNs) et les interneurones cholinergiques (INCs). Le complexe thalamique intralaminaire peut sedistinguer en une partie rostrale (ILTr) contenant les noyaux centrolatéral (CL), paracentral (PC) etcentral médial (CeM) et une partie caudale (ILTc) formée du noyau parafasciculaire (Pf) chez lerongeur (équivalent du complexe parafasciculaire-centromedian chez le primate). Le complexe thalamiqueintralaminaire est souvent considéré comme une structure fonctionnelle homogène, cependant de plus enplus d’études mettent en évidence des différences anatomiques, électrophysiologiques et fonctionnelles desparties rostrales et caudales de l’intralaminaire. Le noyau intralaminaire caudal est de mieux en mieuxdécrit et sa projection striatale se montre impliquée principalement dans la réponse aux stimuli sensorielsainsi que dans la flexibilité motrice. Des données obtenues par Marco Diana et collaborateurs à l’EcoleNationale Supérieure (Paris) apportent un éclairage nouveau sur l'importance du noyau intralaminairerostral, en particulier le noyau centrolatéral, dans le contrôle du mouvement, en montrant que la stimulationoptogénétique de la projection glycinergique/GABAergique ponto-intralaminaire thalamique inhibe les neu-rones thalamiques et provoque une hypolocomotion. Ces résultats indiquent que la suppression de laprojection thalamique sur le striatum mène à une perturbation de la fonction des ganglions de la base.Cette dernière décennie se caractérise par une explosion de nouvelles techniques aussi bien dans lesdomaines d’imagerie que dans les techniques de manipulation génique d’animaux permettant de répondreà certaines questions qui ne pouvaient techniquement pas trouver de réponse jusqu’ici. Ce travail dethèse a pour but de mieux comprendre l’importance des afférences du thalamus intralaminaire sur lestriatum, en particulier sa partie rostrale, qui, de manière surprenante, sont très mal caractérisées. Deplus, les noyaux thalamiques intralaminaires sont un relais entre le cervelet et le striatum, par conséquent,l'analyse de ces connexions pourrait améliorer notre compréhension des maladies neurodégénératives tellesque la maladie de Parkinson impliquant à la fois les noyaux gris centraux et le cervelet, mais dont lesinteractions fonctionnelles n'ont pas encore été décryptées.La première partie de ce travail de thèse consiste en une étude anatomique détaillée des projections duthalamus intralaminaire sur le striatum, en particulier sur ses principales sous-populations (d- et i-MSNs,INCs) et sous-régions (dorso-latéral=DLS, dorso-médian=DMS), par l’utilisation combinée d’un marquagerétrograde monosynaptique et d’une technique de transparisation (« clearing ») permettant par la suitede réaliser une imagerie complète du cerveau à l’aide d’un microscope à feuille de lumière. Les analysesanatomiques réalisées ont permis de confirmer l’existence de projections directes des noyaux thalamiquesintralaminaires sur le striatum dorsal, celles-ci présentant un pattern d’innervation préférentiel pour lesINCs (DMS>DLS) suivi par les dMSNs (DLS>DMS). Les cibles postsynaptiques des projectionsthalamostriatales sont similaires aux projections dopaminergiques, suggérant une interaction étroite entreces afférences.La seconde partie de cette thèse, vise a mieux comprendre l’importance fonctionnelle des connexionsthalamostriatales mises en évidence précédemment dans la locomotion spontanée. Pour cela deux ap-proches seront utilisées: une approche modifiant l’activité de ces neurones par l’utilisation de techniquescomme l’optogénétique et la chémogénétique et une approche descriptive par une technique d’imageriecalcique permettant d’enregistrer l’activité neuronale en temps réel sur des animaux libres de se mouvoir.Les résultats obtenus montrent que l’inhibition de l’ensemble des neurones de l’ILTr est nécessaire pourobserver un phénotype moteur d’hypolocomotion. La mise en place d’un système de détection de motricitéfine et l’enregistrement de l’activité calcique des neurones striataux, nous permettront, à l’avenir, de mieux identifier le type de comportement moteur impliqué dans cette hypolocomotion ainsi que d’évaluer l’impactde cette inhibition thalamique sur l’activité des neurones striataux. |
