Transfert des informations dans le cortex prefrontal du rat : influence du systeme dopaminergique mesocortical
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Paris 6Disciplines:
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Implique dans les processus emotionnels, attentionnels, cognitifs et numesiques, le cortex prefrontal (cpf) est particulierement innerve par les neurones dopaminergiques issus de l'aire tegmentale ventrale (avt) et par des neurones du noyau medio-dorsal thalamique (md). Dans cette these, nous nous sommes attaches a determiner l'influence du systeme da mesocortical sur le transfert des signaux au sein du cpf. Dans cette perspective, les effets de l'activation de ce systeme da sur l'activite spontanee et les reponses evoquees dans le cpf par la stimulation du md ont particulierement ete analyses. Cette etude a ete realisee chez le rat anesthesie, en utilisant des approches electrophysiologiques et pharmacologiques associant des enregistrements extracellulaires unitaires, la stimulation electrique de l'avt et du md ainsi que des applications microiontophoretiques de differentes substances dopaminergiques et glutamatergiques au niveau du cpf. Des travaux anterieurs avaient montre que le systeme da mesocortical exerce un effet inhibiteur sur l'activite spontanee des cellules pyramidales du cpf, celui-ci impliquant principalement des recepteurs de type d#2. Les donnees acquises dans la premiere partie de cette these ont permis de preciser les modalites d'action du systeme da mesocortical. De fait, ces neurones da controlent l'activite des cellules pyramidales non seulement par une action directe mais egalement par l'intermediaire des interneurones gabaergiques corticaux. De plus, la voie non-da issue egalement de l'avt est tres vraisemblablement gabaergique et peut ainsi contribuer aux inhibitions corticales lors de la stimulation electrique de l'avt. L'analyse des interactions entre le systeme da mesocortical et les connexions md-cpf a particulierement retenue notre attention. Dans ce but, trois objectifs complementaires ont ete poursuivis 1) identifier le neuromediateur de la voie md-cpf 2) caracteriser les effets de la da sur les reponses excitatrices evoquees dans le cpf par l'application locale d'ampa ou de nmda 3) analyser les effets de la da et du systeme da mesocortical sur les reponses evoquees par la stimulation du md. Afin d'atteindre ces objectifs, nous nous sommes tout d'abord attaches a distinguer l'origine des reponses excitatrices evoquees dans le cpf par la stimulation electrique du md. L'activation de la voie md-cpf evoque des reponses a courte latence enregistrees essentiellement dans les couches corticales superficielles et necessite des stimulations a faible frequence du md. Les stimulations a frequence plus elevee du md activent antidromiquement les fibres cpf-md, ce qui se traduit par des reponses excitatrices a longue latence mediees par les collaterales recurrentes des neurones pyramidaux efferents, reponses intervenant de facon predominante dans les couches profondes et a un moindre degre dans les couches superficielles du cpf. Deux observations sont en faveur de la presence de glutamate et/ou d'aspartate dans les neurones md-cpf. L'activation selective de la voie md-cpf induit des reponses excitatrices corticales faisant intervenir des recepteurs ampa. De plus, de nombreux corps cellulaires du md sont marques unilateralement a la suite de l'injection locale de d-#haspartate dans le cpf. Des recepteurs de type ampa et/ou nmda interviennent dans les reponses excitatrices a longue latence evoquees lors de l'activation des collaterales recurrentes des projections cpf-md. L'anesthesie induite par l'halothane favorise l'etude des reponses de type nmda alors que celle induite par la ketamine est plus favorable pour l'etude des reponses de type ampa. L'application iontophoretique de da dans le cpf exerce principalement un effet inhibiteur sur les reponses excitatrices induites par l'ampa. Par contre, les excitations evoquees par le nmda sont selon les cas inhibees ou facilitees par la da. L'analyse des effets des agonistes des recepteurs d#1 et d#2 (le skf 38393 et le quinpirole respectivement) permet de conclure que les reponses inhibitrices ou facilitatrices de la da font intervenir selon les cellules enregistrees des recepteurs de type d#1 et/ou d#2. L'activation du systeme da mesocortical ne modifie pas ou peu les excitations corticales evoquees par l'activation de la voie md-cpf. Par contre, elle inhibe specifiquement les reponses excitatrices induites par l'activation des collaterales recurrentes des projections cpf-md. Ainsi, en bloquant la propagation des signaux dans le reseau des collaterales recurrentes des neurones pyramidaux corticaux, le systeme da mesocortical favoriserait une focalisation spatiale des signaux afferents excitateurs au niveau de certaines cellules cibles du cpf