Contributions du cortex cingulaire médian à la régulation du comportement : études des dynamiques préfrontales et perturbations locales chez le primate
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Abstract EN:
Animals have the fundamental ability to structure their actions by integrating the outcomes of their choices to effectively guide their search for future rewards. Brain organization forms the basis of this ability to link actions and rewards in time. The activities of associative areas, mainly prefrontal, reflect evaluation processes and control of action.The search for functional dissociation makes it possible to reveal the relative contributions of the areas which form this network. We compared the activities of neurons in the lateral prefrontal cortex (LPFC) with those of the median cingulate cortex (MCC) recorded in macaques. LPFC units are particularly recruited when selecting an option following a learned visual instruction. MCC neural activities contain internal representations of reward monitoring and strategies to be adopted accordingly.To complete the correlative study of unit recordings, we disrupted local inhibition by injecting a gabaergic antagonist into MCC. These disturbances induce deficits in behavioral regulation in light to the history of rewards and information.Finally, we looked in local activities for intrinsic determinants of the behavioral organization. We extracted the temporal signatures of MCC and LPFC activities and could reproduce them in a cortical network model by sets of conductances. These conductances provide a mechanistic support for the structuring of network activities necessary for the temporal organization of cognitive functions
Abstract FR:
Les animaux ont la capacité fondamentale de structurer leurs actions en intégrant les issues de leurs choix afin de guider efficacement leurs recherches de récompenses. L'organisation cérébrale constitue le substrat de cette faculté de lier actes et récompenses dans le temps. Les activités des aires associatives, principalement préfrontales, reflètent des processus d'évaluation des récompenses et de contrôle de l'action. La recherche de dissociations fonctionnelles permet de révéler les contributions relatives des aires qui forment ce réseau. Nous avons comparé les activités de neurones du cortex préfrontal latéral (LPFC) avec celles du cortex cingulaire médian (MCC). Les activités du LPFC sont particulièrement fortes lors de la sélection d'une option suivant une instruction visuelle apprise. Les activités neuronales du MCC contiennent elles des représentations internes du suivi des récompenses et des stratégies à adopter en conséquence.Pour compléter l'étude corrélative des enregistrements unitaires, nous avons perturbé l'inhibition locale en injectant un antagoniste gabaergique dans le MCC. Ces interventions induisent des déficits à considérer l'historique des récompenses et des informations pour la régulation du comportement.Enfin, nous avons cherché dans les activités locales des déterminants intrinsèques à l'organisation du comportement. Nous avons extrait les signatures temporelles des activités du MCC et du LPFC que nous avons pu reproduire dans un modèle de réseau cortical par des jeux de conductances. Ces conductances fournissent un support mécanistique de la structuration des activités du réseau nécessaire à l'organisation temporelle des fonctions cognitives