THALAMUS SENSORIEL AMYGDALE LA BLA CN RC Stimuli contextuels
3) Mécanismes spécifiques des conditionnements de Trace.
Lors de l’utilisation d’un protocole de Trace, les circuits simples de conditionnement élémentaires ne seraient plus suffisants. Ainsi, aux voies "tronc cérébral-cervelet" pour le conditionnement de la membrane nictitante et "thalamo-amygdalienne" pour le conditionnement de peur s’ajouterait une étape de traitement du SC supplémentaire réclamant la mise en jeu d’une structure majeure dans les processus mnésiques : l’hippocampe.
En effet, il a été montré que des lésions de cette structure perturbaient fortement la mise en place d’un conditionnement de Trace sans perturber le conditionnement de Délai, aussi bien dans le cas du conditionnement de la membrane nictitante (Solomon et coll., 1986; Moyer et coll., 1990) que dans celui du conditionnement de peur (McEchron et coll., 1998; Burman et coll., 2006; Rogers et coll., 2006).
Il semblerait cependant que l’hippocampe soit impliqué de façon différente dans les deux types de tâches puisque dans le cadre du conditionnement de la membrane nictitante les substrats neurobiologiques sous-tendant l’acquisition des conditionnements de Trace et de Délai semblent pouvoir faire l’objet d’une double dissociation. L’hippocampe contribuerait spécifiquement au conditionnement de Trace, alors que le cortex cérébelleux ne serait indispensable que pour un conditionnement de Délai (Woodruff-Pak et coll., 1985; Gerwig et coll., 2008; Woodruff-Pak et Disterhoft, 2008). Ces auteurs émettent l’hypothèse que, dans le cadre d’un conditionnement de Trace mais non de Délai, le traitement effectué par l’hippocampe pourrait se substituer en partie à celui du cervelet pour fournir l’information concernant le SC aux noyaux du pont. Ce serait donc uniquement la voie du traitement du SC qui serait modifiée, alors que les mécanismes sous-tendant l’association et le traitement du SI resteraient les mêmes.
A l’inverse, dans le cadre du conditionnement de peur, il n’a jamais été possible, à notre connaissance, d’obtenir une telle dissociation entre Trace et Délai puisque toutes les manipulations affectant le conditionnement de Délai abolissent également le conditionnement de Trace. Ceci pourrait être dû en grande partie à la simplicité du circuit nécessaire au conditionnement de Délai et laisse supposer que l’intégralité du circuit impliqué dans ce type de conditionnement serait aussi nécessaire au conditionnement de Trace.
Il semblerait toutefois que le traitement supplémentaire nécessaire au conditionnement de Trace réclame la mise en jeu d’autres structures du lobe temporal médian dont le cortex entorhinal pour le conditionnement de la membrane nictitante (Ryou et coll., 2001) et le cortex périrhinal pour le conditionnement de peur (Kholodar-Smith et coll., 2008), puisque des lésions de ces structures avant le conditionnement ont des effets comparables à ceux induit par les lésions hippocampiques.
Enfin, pour ces deux types de paradigmes expérimentaux, il a été montré que le cortex préfrontal semblait lui aussi essentiel. Les régions du cortex préfrontal médian recrutées seraient cependant différentes en fonction du type de conditionnement. Le conditionnement de la membrane nictitante nécessiterait une mise en jeu de la région caudale du cortex préfrontal (Kronforst-Collins et Disterhoft, 1998; Weible et coll., 2000) alors que le conditionnement de peur dépendrait davantage des régions Pré- et Infralimbique (Baeg et coll., 2001; Runyan et coll., 2004; Quinn et coll., 2008). Il faut cependant noter que cette dissociation n’est que partielle, puisqu’il a été montré que le conditionnement de Trace en peur conditionnée pouvait lui aussi faire intervenir le cortex cingulaire (Han et coll., 2003).
Si le rôle de structures telles que les cortex entorhinal, périrhinal et préfrontal dans le conditionnement de Trace reste encore à éclaircir, il n’en est pas moins clair que la "dépendance hippocampique" de cet apprentissage n’est pas en mesure de rendre compte à elle seule des processus différenciellement mis en jeux lors du conditionnement de Trace et du conditionnement de Délai, indépendamment du paradigme expérimental employé. Ainsi il reste encore à déterminer quel serait véritablement le rôle de l’hippocampe, mais aussi celui de ces autres structures, dans les processus permettant de compenser la perte de contiguïté temporelle.
IV- Principaux objectifs de ce travail de thèse.
Ce travail de thèse a pour but de tester les deux hypothèses visant à rendre compte de la possibilité des animaux à établir une association entre deux stimuli présentés de façon temporellement discontiguë.
Ces hypothèses reposent sur des mécanismes neurobiologiques distincts. Nous tenterons donc de déterminer laquelle, de la médiation contextuelle ou de la Trace persistante, contribue au conditionnement de Trace, en effectuant pour cela des manipulations ciblées des structures cérébrales que nous supposons impliquées dans l’un ou l’autre de ces deux processus.
Ainsi, après la mise au point préalable d’un protocole de conditionnement de peur à un son présenté en Trace, nous tenterons, dans un premier temps, de déterminer s’il reste possible d’observer un conditionnement de Trace sans conditionnement contextuel. Pour cela, notre action se portera sur une des structures cérébrales majeures du conditionnement contextuel, l’hippocampe.
Dans un second temps, nous essayerons de déterminer si le conditionnement de Trace pourrait être effectué grâce à l’existence d’une Trace persistante. Cette partie de l’étude se focalisera sur le rôle de deux structures impliquées dans les processus de maintien de l’information nécessaire à la mémoire de travail, le cortex préfrontal médian et le cortex entorhinal.
Enfin, nous approfondirons le rôle du cortex entorhinal dans l’acquisition du conditionnement de Trace. Cette dernière approche repose sur des hypothèses précises concernant la dépendance cholinergique des activités que nous supposons responsables du maintien de la Trace.