Rôle du noyau réuniens dans l'interaction cortico-hippocampique et la consolidation mnésique
Institution:
Aix-MarseilleDisciplines:
Directors:
Abstract EN:
The consolidation of declarative memories is believed to involve a dialogue between the hippocampus (HPC) and the medial prefrontal cortex (mPFC). The information, acquired and encoded during the day by neuronal assemblies, is replayed during sleep leading to the progressive strengthening and integration of the memory trace in the mPFC. There would thus be a gradual transfer of information from the HPC to the mPFC for long-term storage via the synchronization of cortico-hippocampal networks by different oscillations. The thalamic nucleus reuniens (NR), with its bidirectional connections to the HPC and mPFC, holds a key position to relay information between the two structures and plays a role in memory consolidation. To better understand its involvement in memory consolidation, I investigated the activity of this HPC-NR-mPFC network in both anesthetized and sleeping rats, using high-density multisite electrodes. The results revealed that during slow oscillation (1) the NR is able to synchronize the HPC and mPFC through gamma oscillations and that (2) its activity is organized in reliable spatiotemporal sequences, which seems necessary to recruit neuronal assemblies in both structures. To explore the dynamics of the HPC-NR-mPFC network in long-term consolidation, I have started to develop a behavioral approach compatible with electrophysiological recordings. Thus, this PhD work provides evidence that the NR acts as a functional hub able to finely organize cortico-hippocampal interaction to promote information transfer between the two structures. Such mode of communication may play an important role for long-term memory processes.
Abstract FR:
La consolidation de la mémoire déclarative à long terme repose sur un dialogue entre l’hippocampe (HPC) et le cortex préfrontal médian (mPFC). L’information, encodée par des assemblées neuronales au cours de la journée, est rejouée durant le sommeil conduisant au renforcement graduel de la trace mnésique et à sa pérennisation dans les réseaux corticaux. Ce dialogue impliquerait la synchronisation de leurs activités oscillatoires dans différentes bandes de fréquences. Le noyau réuniens (NR) du thalamus, connecté de façon réciproque à l’HPC et mPFC, jouerait un rôle clé dans ce dialogue. Afin de mieux comprendre le rôle du NR dans la consolidation mnésique, j'ai étudié l'activité du réseau HPC-NR-mPFC chez des rats anesthésiés et durant le sommeil. J’ai enregistré avec des électrodes multisites l’activité simultanée de ces trois structures et déterminé les mécanismes par lesquels le NR coordonne l’HPC et le mPFC. Les résultats révèlent que durant les oscillations lentes (1) le NR synchronise à distance l'HPC et le mPFC via des oscillations gamma et que (2) l’activité de ses neurones est organisée en séquences temporelles et permettrait le recrutement d’assemblées neuronales dans ces deux structures. J’ai aussi commencé à développer une approche comportementale compatible avec les enregistrements électrophysiologiques pour aborder ces mécanismes dans la consolidation à long terme. Ainsi, ce travail de thèse établit le NR comme relais fonctionnel organisant finement l'interaction entre l’HPC et le mPFC. Ces mécanismes pourraient constituer un nouveau mode de communication utilisé par ce réseau et ouvriraient de nouvelles perspectives dans l’étude de la mémoire à long terme.