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Centre de Recherche en Neurosciences de Lyon

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Works: 131 works in 131 publications in 3 languages and 135 library holdings
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Most widely held works by Centre de Recherche en Neurosciences de Lyon
Regulation of perceptual learning by mindfulness meditation : experiential and neurophysiological evidence by Enrico Fucci( )

1 edition published in 2018 in English and held by 5 WorldCat member libraries worldwide

Due to its widespread implementation in clinical settings, the neuroscientific study of mindfulness meditation has seen a rapid growth in the last two decades. Despite the evidence of changes in brain activity and structures, the neurocognitive mechanisms underlying meditation practices are largely unknown. In this work, we investigated the hypothesis that mindfulness meditation entails a cognitive stance towards experience which impacts the formation of mental habits. With this aim, we studied the relationship between the phenomenology of different styles of mindfulness meditation, in expert and novice practitioners, and neurophysiological markers of perceptual learning (i.e. auditory mismatch negativity) and attention in neutral and emotional settings. We found that a nondual style of mindfulness meditation increased sensory monitoring and reduced perceptual learning compared to a focused attention practice. Additionally, we demonstrated that auditory perceptual learning is not affected by unpredictable threat, except for individuals with high dispositional anxiety; an effect that might be downregulated by meditation states. Finally, we identified components of the auditory evoked response as putative neural correlates of monitoring processes during mindfulness practices and we highlighted a direct link between changes in subjective experience and emotion regulation in expert practitioners.Overall, the present work fosters the dialogue between cognitive neuroscience and phenomenological models of meditation and provides evidence of the possible neurocognitive mechanisms underlying meditation practices and expertise
Etude de l'inhibition corticale au cours du cycle veille-sommeil by Aurélie Brécier-Videira( )

1 edition published in 2020 in French and held by 1 WorldCat member library worldwide

Pendant le cycle veille-sommeil, notre cerveau doit maintenir une balance entre excitation et inhibition pour opérer efficacement. Dans le néocortex, l'inhibition est principalement sous tendue par les neurones à parvalbumine (PV), les neurones à somatostatine (SST) et les neurones au peptide vasoactif intestinal (VIP). Toutefois l'implication de ces interneurones dans le maintien de cette balance au cours du sommeil reste mal connue. Le premier objectif de ma thèse a donc été de caractériser l'activité de ces interneurones pendant le sommeil. L'enregistrement ciblé de ces cellules GABAergiques génétiquement identifiées dans le cortex somatosensoriel primaire de souris habituées à dormir tête-restreinte ont révélé une augmentation de l'activité des cellules PV en sommeil lent et en sommeil paradoxal, une modification du type de décharge des neurones SST en sommeil lent et une activation des neurones VIP lors du sommeil paradoxal. De plus, l'activité de ces interneurones est également modulée par les oscillations observées pendant le sommeil, comme les fuseaux du sommeil, le rythme delta et thêta. Dans une seconde partie, nous avons émis l'hypothèse que l'intégration corticale de l'information sensorielle pendant le sommeil pouvait être modulée par l'activité dynamique interneuronale que nous avons observée. Pour cela des déflections légères et passives d'une vibrisse ont été réalisées au cours des différents états de vigilance. De façon surprenante, nos résultats indiquent que l'ensemble des acteurs de la balance excitation-inhibition répondent avec une plus forte intensité à une stimulation ayant lieu pendant le sommeil lent. Pour résumer, cette thèse dans son ensemble permet de mieux comprendre comment la balance entre excitation et inhibition peut être maintenue dans des états de vigilance fondamentalement différents tout en permettant au circuit local du cortex somatosensoriel d'intégrer les informations cortico-corticales et les afférences sensorielles différemment en fonction de l'état
Stimulations spécifiques pour la rééducation de déficits moteurs : biomécanique et modélisation by Damien Laurent( )

1 edition published in 2011 in French and held by 1 WorldCat member library worldwide

We investigated the underlying mechanisms of an visuomanual adaptation experiment mimicking the well-known saccadic adaptation paradigm, described by [Magescas 2006a]. The first chapter aims at giving evidence that the [Magescas 2006a]'s paradigm induced little if any perceptual effects, which means it implicated the only phase of motor commands generation. The second chapter deals with the generalization process of adaptation at the level of one joint (the elbow). Our results suggest that the studied paradigm induced a focused change of the motor gain of the group of elbow extensor muscles. The third chapter details the development of methods to record the arm joint configuration. Such a methodology allowed to precisely compared the hypothesis of generalisation of adaptation in task space and in joint space. In chapter 4, following an explorative approach, we have designed two protocols transposing the [Magescas 2006a]'s experiment, in order to widen our ressources for a future research on patients with motor deficit. At the end of the present work, we have : methodological means of recording and of modeling the joint chain of the arm ; a theoretical model of the studied motor adaptation ; and a new protocol of adaptation of grasping, which is more convenient than adaptation of pointing for clinical purposes
Influence de la respiration sur les rythmes du cerveau chez le Rat : une étude électrophysiologique au cours des cycles veille / sommeil by Baptiste Girin( )

1 edition published in 2020 in French and held by 1 WorldCat member library worldwide

La communication entre les différentes aires cérébrales nécessite une bonne coordination entre les structures. Cette coordination peut notamment passer par une synchronisation des rythmes électrophysiologiques. Nous avons émis l'hypothèse que le rythme respiratoire pourrait agir comme une horloge centrale pour la coordination des rythmes cérébraux. Si cela est vrai nous pouvons nous attendre à ce que l'activité neuronale soit influencée par la respiration dans un large réseau cérébral. Nous avons testé cette hypothèse en enregistrant la respiration et l'activité neuronale dans différentes zones du cerveau chez le rat pendant les différents états de vigilance. En accord avec les publications récentes, nous avons observé que toutes les structures pouvaient être modulées par la respiration. Cependant, nous montrons pour la première fois que cette modulation varie selon l'état de vigilance, chaque état étant associé à un régime respiratoire spécifique. En particulier, une synchronisation à grande échelle, de toutes les structures enregistrées, sur le rythme respiratoire n'est observable que dans l'état d'éveil calme, où la respiration présente une fréquence basse (2Hz), avec un débit d'air relativement élevé. En même temps, nous observons aussi une modulation du rythme rapide gamma (35-80 Hz) dans toutes les aires, seulement dans l'état d'éveil calme. Pour savoir si cette synchronisation respiratoire générale était une conséquence de l'état lui-même ou du régime respiratoire, nous avons cherché à décorréler l'état cérébral du régime respiratoire. Les animaux ont été enregistrés alors qu'ils respiraient un air enrichi en CO2, où les caractéristiques respiratoires (fréquence et amplitude) sont augmentées par rapport à la condition air seul. Nous avons alors observé que la synchronisation respiratoire, observée en état d'éveil calme, peut s'étendre aux autres stades de vigilance, notamment les états de sommeil (REM et NREM). Nous montrons que l'entrainement du cerveau par la respiration est lié à l'effet combiné de l'amplitude et de la durée d'inspiration. Pour finir nous avons voulu évaluer la part respective des flux d'air liés à la respiration et du contrôle central de la respiration sur l'entrainement du cerveau par la respiration. Nous avons décorrélé la respiration de l'animal des flux d'air dans la cavité nasale grâce à une expérience de double trachéotomie chez l'animal anesthésié. Les premiers résultats semblent montrer que les flux d'air circulant dans la cavité nasale lors des inspirations successives ont une part prépondérante dans l'entrainement du cerveau. En conclusion, la respiration peut entrainer un large réseau cortical via l'activation du système olfactif par les flux d'air circulant dans la cavité nasale. Le régime respiratoire optimal pour cet entrainement est une respiration lente et profonde. Cette étude est importante pour comprendre le mode d'action des méthodes de relaxation et de méditation sur le cerveau
Stimulation magnétique transcranienne du cortex moteur a visée antalgique : recherche clinique, approche des mécanismes, effet placebo, valeur pédictive by Nathalie André-Obadia( )

1 edition published in 2013 in French and held by 1 WorldCat member library worldwide

Repetitive transcranial magnetic stimulation (rTMS) of the motor cortex allows a non- invasive access to an eloquent cortical area and, by the modulation of its activity, the possible interference with central integration of pain. ln this thesis we have applied clinical research methods to enhance the understanding of the mechanisms of pain relief by rTMS and to optimize its clinical effect in chronic pain patients. A first parametrical study, concerning technical aspects of the stimulation, showed the crucial role of current orientation to increase the magnitude of analgesic effects, a postero-anterior orientation promoting interneuronal activation being superior to a latero-medial direction. We found neither a selective modification of sensorial component of pain nor a somatotopic effect of the stimulation: indeed, rTMS analgesic efficacy was not dependent upon stimulation being applied to the cortical representation of the painful territory. The impossibility to explain the whole analgesic effect of rTMS by an isolated modulation of sensory components of pain prompted us to study the interactions between real and placebo rTMS analgesic effects. Active rTMS has a specific analgesic effect, and, when efficacious, it was able to enhance the placebo effect of subsequent sham stimulation. The value of rTMS to adequately predict the long-term efficacy of invasive motor cortex epidural stimulation (surgically implanted MCS) was assessed in a further study. The analgesic efficacy of single-point rTMS proved to be useful to predict the long-term outcome of surgically implanted MCS, provided that such outcome assessment was not exclusively founded on pain intensity but also on the psychological consequences of chronic pain. These results suggest that rTMS exerts its analgesic effects at multiple levels, and probably modifies the 3 different spheres (sensori-discriminative, affective and cognitive) at the origin of perception and consequences of chronic pain in daily life
Potentialisation de la réponse antidépressive grâce au blocage combiné du récepteur 5-HT3 et du SERT by Cécile Bétry( )

1 edition published in 2012 in French and held by 1 WorldCat member library worldwide

Therapeutic effects of current antidepressant drugs only appear after several weeks of treatment and a significant number of patients do not respond to any treatment. Thus, more effective treatments for major depression are still needed. Vortioxetine (Lu AA21004), a novel antidepressant in development, displays effective properties in human. To the difference of selective serotonin reuptake inhibitors (SSRIs), it is a multimodal serotoninergic agent. Not only does it block the 5-HT transporter but it is also a potent 5-HT3 receptor antagonist. This current study was undertaken to characterize the effects of this compound and the role of 5-HT3 blockade. Using electrophysiological, immunohistochemical, autoradiography and behavioral approaches in rats, several pre-clinical markers of antidepressant-like response were assessed. Vortioxetine increased hippocampal cell proliferation and desensitized 5-HT1A autoreceptors from 1-3 days versus 2-3 weeks for classical antidepressants. In contrast to SSRIs, it also increased 5-HT hippocampal release with an incomplete SERT occupancy. Later effects are at least partly due to 5-HT3 receptors blockade. In parallel, we also showed that the 5-HT3 receptor antagonist ondansetron potentiated the effect of the SSRI paroxetine. Taken together, our in and ex vivo findings highlight the crucial role of 5-HT3 receptor blockade in the antidepressant-like efficacy of vortioxetine. Thus, we propose that the 5-HT3 receptors are an interesting target to improve antidepressant efficacy and reduce the therapeutic delay
Dépression et vulnérabilité aux conduites addictives : étude de leur relation dans un modèle animal de dépression by Virginie Rappeneau( )

1 edition published in 2013 in French and held by 1 WorldCat member library worldwide

Malgré de nombreuses données cliniques montrant une forte comorbidité entre les troubles dépressifs et addictifs, les mécanismes physiopathologiques à la base de cette association demeurent mal connus. Le but de cette thèse est de déterminer les mécanismes neurobiologiques par lesquels des états de type dépressifs favorisent les conduites addictives. Pour cela, nous avons utilisé un modèle génétique de dépression chez la souris, le modèle des souris H/Rouen. Ces souris ont été sélectionnées, par reproduction dirigée, sur la base de leur comportement d'immobilité dans l'épreuve de suspension par la queue, beaucoup plus prolongé que chez les souris non résignées (NH/Rouen) ou que chez les souris témoins (I/Rouen) présentant un phénotype intermédiaire. Les souris H/Rouen présentent par ailleurs de nombreuses caractéristiques reflétant un phénotype dépressif. Nous avons tout d'abord poursuivi la caractérisation phénotypique de ces trois lignées de souris et montré que les souris H/Rouen manifestent également un comportement anxieux plus prononcé que les deux autres lignées dans une batterie de tests comportementaux classiques. Nous avons ensuite testé l'influence de ce phénotype mixte d'anxiété et de dépression sur la vulnérabilité à la cocaïne. Nous avons montré que les souris H/ et I/Rouen sont moins sensibles aux effets psychomoteurs aigus de la cocaïne que les souris NH/Rouen ; par contre, toutes les lignées de souris expriment une sensibilisation comportementale à la cocaïne semblable, indiquant que les changements neuroadaptatifs qui se développent au cours des injections répétées de cocaïne estompent les différences de réactivité initiales. Nous avons ensuite montré que les souris femelles H/Rouen présentent une préférence de place conditionnée induite par la cocaïne (CPP) robuste, durable et plus élevée que chez les souris NH/ et I/ Rouen, indiquant une plus grande sensibilité aux indices contextuels associés aux effets de cette drogue. Cette observation nous a conduits à rechercher les mécanismes neuronaux qui interviennent dans la vulnérabilité accrue à la cocaïne observée chez les souris femelles H/Rouen. Notre étude neuroanatomique, basée sur l'expression de la protéine Fos lors du test de CPP, a permis de mettre en évidence une activation plus forte de la partie cingulaire du cortex préfrontal, du noyau accumbens shell, de l'amygdale basolatérale et du subiculum ventral chez les souris femelles H/Rouen par rapport aux souris NH/ et I/Rouen, qui pourrait refléter leur plus forte propension à la recherche conditionnée de drogue. Finalement, comme le BDNF (ou Brain Derived Neurotrophic Factor) présent au niveau du noyau accumbens pourrait être impliqué à la fois dans la dépression et la vulnérabilité aux drogues, nous avons commencé l'étude de son expression par la technique de western blot chez les trois lignées de souris, dans des conditions basales et après conditionnement à la cocaïne
Exploration multimodale de la conscience lors du coma et de l'éveil : depuis la caractérisation polysomnographique des fluctuations jusqu'à l'analyse des synergies et dyssynergies comportementales, biologiques ou neurophysiologiques et leur évolution by Florent Gobert( )

1 edition published in 2019 in French and held by 1 WorldCat member library worldwide

The coma is the most severe stage of acute brain injury. It is characterized by a global disappearance of consciousness dimensions, including the loss of eyes-opening ability and the absence of reactivity to external stimulus. The relationship between this pathological absence of consciousness - associated to highly heterogeneous aetiologies - and the physiological loss of consciousness during sleep - highly homogeneous in its regulatory mechanisms - has been managed in the current literature in a sleep-like architecture view. However, this analogy seems to perform only for chronic disorders of consciousness that present a behavioural recovery of wakefulness (as chronic coma without any eyes-opening reflex is unusual) classically associated to neurophysiological signs (as the cases of unresponsive wakefulness syndrome without sleep/wake-like alternations are in minority). Because of a stunned arousal oscillatory system, the residual function of the Flip-Flop model assessed during the acute period would not allow attributing a formal stage to each level of fluctuations due to the high variability across patients. A quantitative description of fluctuations should be rather considered. The present thesis has conducted this alternative analysis of wakefulness modulations using neurophysiological markers, related to behavioural clues accessible by eyelid's movements and to endogenous circadian or exogeneous determinants. Eighteen patients have been included in a multimodal study at the early phase of awakening (after sedation withdrawal and before any response to simple command). It consisted in a 24h polysomnography associated to an infrared video of eyes opening-closing periods, an assessment of urinary hormones (melatonin and cortisol) and the environmental recording of light, sound and nursing. Confronting every analysis has delineated several markers proving an overall respect of the “global state of consciousness” determinants. Despite not currently expressed as recovery, the association to a favourable prognosis would indicate that the basal conditions for a future expression of consciousness have been respected after the following observations: i) neurophysiological fluctuations are broad and have a high long-term predictability for the Alpha and Beta bands; ii) EEG, circadian hormones and behaviour follow a circadian rhythm; iii) the eye-opening periods are associated to a paradoxical reactivity of EEG, expressed as a reduced dominant frequency and an increased spatial variability in the Delta and Alpha bands; iv) the EEG changes induced by sound and nursing are broad and paradoxical; v) these processes appear early, while a late recovery of rhythms and reactivity could be concomitant to a partial cognitive recovery; vi) the Spindles-specific Sigma band power is high and the functional connectivity in Sigma and Beta bands have a rich repertory of night-time modulations. This novel approach apprehends the coma recovery as a dynamic process to be quantified and confronted to the multiplicity of its determinisms rather than between-states leaps associated to poorly defined consciousness levels. Introducing the oscillatory perspective into the natural history of consciousness loss and reappearance may give a non-invasive anatomo-clinical insight into the function of sub-cortical areas regulating sleep-wake cycles by integrating homeostatic and circadian processes. The differential long-term reactivity of EEG and behavioural dimensions provides a complementary information about the afferent brainstem functions modulating the global state of wakefulness (better approximated by EEG measures) - that creates in turn the conditions for local states of consciousness - or an external reflection (assessed by eyes opening) - that could be poorly relevant for some patients. Altogether, assessing the brain function in its bodily determinants alongside its world should offer a pragmatical ecological approach for consciousness embodiment
Vers un marqueur biochimique des dégénérescences lobaires fronto-temporales : variations quantitatives et profils protéiques de la protéine TDP43 dans différentes matrices biologiques by Anthony Fourier( )

1 edition published in 2018 in French and held by 1 WorldCat member library worldwide

Les dégénérescences lobaires frontotemporales (DLFT) représentent la deuxième étiologie neurodégénérative chez l'adulte de moins de 65 ans. Les DLFT sont constituées d'un ensemble hétérogène de phénotypes cliniques et sont fréquemment héréditaires. Leurs particularités neuropathologiques communes reposent sur une atrophie des lobes frontaux et/ou temporaux associée à la présence d'inclusions de protéines agrégées parmi lesquelles la protéine TAR DNA binding protein 43 (TDP43). Actuellement, aucun marqueur protéique n'est validé pour diagnostiquer les DLFT du vivant du patient.Une cohorte de cas certains DLFT-TDP43 a été constituée grâce au développement d'outils spécifiques de diagnostic moléculaire. Une analyse des concentrations pondérales de protéine TDP43 dans le liquide cérébrospinal (LCS) a été réalisée dans cette cohorte, puis comparée à des cohortes bien caractérisées sur le plan clinique et neuropathologique. Finalement, les profils qualitatifs de la protéine TDP43 ont été étudiés dans différents compartiments accessibles du vivant du patient : les profils des formes solubles (LCS et plasma) et des formes intracellulaires (éléments figurés du sang) de la protéine TDP43 ont été comparés aux profils protéiques obtenus sur des tissus cérébraux présentant des inclusions de protéine TDP43. Les profils protéiques des culots plaquettaires présentent des similitudes avec le tissu cérébral et pourraient devenir un marqueur candidat pour le diagnostic probabiliste des DLFT
L'électrophysiologie temps-réel en neuroscience cognitive : vers des paradigmes adaptatifs pour l'étude de l'apprentissage et de la prise de décision perceptive chez l'homme by Gaëtan Sanchez( )

1 edition published in 2014 in English and held by 1 WorldCat member library worldwide

Aujourd'hui, les modèles computationnels de l'apprentissage et de la prise de décision chez l'homme se sont raffinés et complexifiés pour prendre la forme de modèles génératifs des données psychophysiologiques de plus en plus réalistes d'un point de vue neurobiologique et biophysique. Dans le même temps, le nouveau champ de recherche des interfaces cerveau-machine (ICM) s'est développé de manière exponentielle. L'objectif principal de cette thèse était d'explorer comment le paradigme de l'électrophysiologie temps-réel peut contribuer à élucider les processus d'apprentissage et de prise de décision perceptive chez l'homme. Au niveau expérimental, j'ai étudié les décisions perceptives somatosensorielles grâce à des tâches de discrimination de fréquence tactile. En particulier, j'ai montré comment un contexte sensoriel implicite peut influencer nos décisions. Grâce à la magnétoencéphalographie (MEG), j'ai pu étudier les mécanismes neuronaux qui sous-tendent cette adaptation perceptive. L'ensemble de ces résultats renforce l'hypothèse de la construction implicite d'un a priori ou d'une référence interne au cours de l'expérience. Aux niveaux théoriques et méthodologiques, j'ai proposé une vue générique de la façon dont l'électrophysiologie temps-réel pourrait être utilisée pour optimiser les tests d'hypothèses, en adaptant le dessin expérimental en ligne. J'ai pu fournir une première validation de cette démarche adaptative pour maximiser l'efficacité du dessin expérimental au niveau individuel. Ce travail révèle des perspectives en neurosciences fondamentales et cliniques ainsi que pour les ICM
De-automatization through awareness of subjective realism : a neurophenomenological account of meditative states and their effect on cognitive bias by Constanza Baquedano Larrain( )

1 edition published in 2017 in English and held by 1 WorldCat member library worldwide

L'une des caractéristiques principales de la méditation de pleine conscience est la réalisation que les événements perçus ou imaginés ne sont pas nécessairement une représentation exacte de la réalité, un processus connu sous le nom de déréification. La déréification est aussi l'objectif de nombreuses approches psychothérapeutiques, puisque l'on sait que l'immersion excessive dans le mental peut être liée à la détresse psychologique et à certains troubles psychiatriques. L'objectif de notre étude était d'évaluer dans quelle mesure la réification des contenus mentaux (réalisme subjectif) contribue aux dispositions automatiques et de comprendre les mécanismes permettant aux pratiques de méditation de les modifier. Notre hypothèse principale était que la reconnaissance du réalisme subjectif grâce aux pratiques méditatives de pleine conscience réduit le biais cognitif. Nous avons mené deux études auprès de méditants novices et expérimentés. Dans la première nous avons exploré l'effet d'une instruction brève de pleine présence sur l'attitude envers la nourriture, pour étudier comment le réalisme subjectif module les tendances automatiques d'approche et d'évitement. La seconde étude nous a permis d'explorer l'impact de la méditation sur la modulation des attentes sémantiques automatiques dans un paradigme de narration. Nous avons adopté une approche neurophénoménologique, combinant des données moléculaires, physiologiques, électroencéphalographiques et comportementales, avec des données à la première personne recueillies à l'aide d'auto-évaluations et d'entretiens qualitatifs. Dans l'ensemble, nos résultats multimodaux ont confirmé notre hypothèse selon laquelle la déréalisation peut entraîner la réduction du biais cognitif. Les résultats de l'exploration phénoménologique indiquent que les participants ont utilisé différentes stratégies cognitives pour réaliser la déréification, et que de telles stratégies varient en fonction de l'expérience en méditation. Les participants novices utilisent plus souvent des stratégies de type réévaluation cognitive et régulation émotionnelle, qui se reflètent dans la modulation des composantes tardives des potentiels évoqués (PE) cérébraux. En revanche les méditants utilisent moins souvent des stratégies élaboratives, en accord avec la modulation de composantes plus précoces des PE
Développement, bases neural et pathologie du Soi corporel by Elisa Zamagni( )

1 edition published in 2012 in Italian and held by 1 WorldCat member library worldwide

The first chapter describes the theoretical framework of self-body recognition and the processing that allow us to distinguish one's own body and face from body and face of someone else. The second chapter will investigate motor cortex excitability during self/other recognition processing in healthy subjects. The results show an increment of motor corticospinal excitability in the right hemisphere following the presentation of self stimuli (hand and phone), at 600 and 900 ms after stimulus presentation, providing evidences about neural substrates and temporal processes underlying self-body recognition. The third chapter will describe the role of the movement in self bodily recognition in healthy subjects and in patients with right brain damage. The evidence show that patients, who did not show the advantage in the implicit recognition of self static body parts, present this advantage in the implicit recognition of self dynamic body parts. The fourth chapter focuses on the development of the bodily self in children with typical development and in children with autism, with respect to the recognition of self/other emotional body postures. First, this study shows that the advantage in bodily self processing is preserved in children with autism. Second, emotional body postures modulated self and others body processing in typically developing children, as well as in children with autism. The fifth chapter deals with the role of hand gestures in self/other bodily recognition processing, showing that the meaning of a gesture modulates the self/other processing. The processing of others' hand is facilitated with meaningful compared to meaningless gestures
Rôle du système plexus choroïde-liquide céphalorachidien dans la distribution des cellules immunes au sein du système nerveux central, exemple de l'encéphalomyélite auto-immune expérimentale by Charlotte Schmitt( )

1 edition published in 2012 in French and held by 1 WorldCat member library worldwide

The central nervous system is an immunologically specialized site, because of the blood-brain barrier and the blood-cerebrospinal fluid barrier. The choroid plexuses had been considered as a preferential site for the entry of lymphocytes into the CNS. And the cerebrospinal fluid has been considered as a preferential pathway of circulation for immune cells during physiological neuroimmune surveillance, in all cerebral compartments, as the cerebrospinal fluid circulates from the ventricles to the subarachnoid spaces as well as the velum and internal cisterns. We evaluate the involvement of the choroid plexus-cerebrospinal fluid system in the cerebral infiltration and distribution of immune cells in CNS inflammation. First we realized a time course analysis of the different type of immune cell association with the CSF-containing compartments in two experimental autoimmune encephalomyelitis, models of multiple sclerosis. Secondly, we analyzed the molecular partners that could be involved in CNS inflammation development, such as adhesion molecules expressed on the choroid plexus, and chemokines secreted into the cerebrospinal fluid. Results identified the choroid plexuses as a source of chemokines, released into the cerebrospinal fluid that orchestrates the immune cell invasion during CNS inflammation
Décryptage du réseau neuronal responsable de l'atonie musculaire pendant le sommeil paradoxal chez le rat : création d'un modèle rongeur du RBD (REM sleep Behavior Disorder) by Sara Valencia Garcia( )

1 edition published in 2014 in French and held by 1 WorldCat member library worldwide

Les circuits neuronaux responsables du sommeil paradoxal (SP) et de l'atonie musculaire qui le caractéristique sont l'objet de nombreuses recherches expérimentales, notamment en raison de l'existence de plusieurs pathologies invalidantes associées. Cette thèse de Neurobiologie s'inscrit plus spécifiquement dans la description anatomique et fonctionnelle du réseau neuronal responsable de l'atonie musculaire et son potentiel dysfonctionnement dans les troubles comportementaux en SP (RBD, REM sleep Behavior Disorder). Pour ce faire, nous avons combiné plusieurs techniques faisant appel à la neuroanatomie fonctionnelle, au traçage rétrograde de voies nerveuses, à l'hybridation in situ à la polysomnographie et à l'inactivation irréversible de populations neuronales ciblées moléculairement à l'aide de virus adéno-associés contenant des short hairpin RNAs (AAV-shRNA) chez le rat libre de ses mouvements. Nous avons ainsi montré que, contrairement à l'hypothèse généralement admise, le noyau sublatérodorsal pontique (SLD) n'est pas le générateur du SP. En effet, l'inactivation neurochimique de ses neurones glutamatergiques ou sa lésion totale diminuent les quantités de SP sans le supprimer, indiquant que le SLD n'est pas suffisant pour la genèse du SP. En revanche, ces expériences démontrent son implication directe dans la mise en place de l'atonie musculaire lors du SP. En effet, la déconnexion neurochimique des neurones glutamatergiques du SLD provoque pendant le SP l'apparition intermittente de tonus musculaire accompagné de comportements moteurs anormaux. En parallèle, nos travaux de thèse ont permis d'apporter des données expérimentales nouvelles sur la localisation, au sein de la formation réticulée bulbaire ventrale et non dans la moelle épinière, des interneurones GABA/glycine responsables de l'hyperpolarisation des motoneurones somatiques pendant le SP. En effet, ces neurones réticulaires sont exclusivement recrutés pendant le SP et envoient des projections monosynaptiques inhibitrices vers les motoneurones somatiques lombaires. De plus, leur déconnexion neurochimique ciblée déclenche des comportements moteurs anormaux sous-tendus par le maintien d'un tonus musculaire irrégulier pendant le SP. L'analyse actimétrique de ces comportements moteurs oniriques induits expérimentalement montre qu'ils sont très semblables à ceux observés après l'inactivation du SLD et à ceux décrits chez les patients RBD. Les données rapportées dans cette thèse permettent de mieux comprendre les mécanismes neurobiologiques générant le SP et ceux contribuant au contrôle moteur pendant le SP. Par la même occasion, nos travaux ont permis de valider deux modèles rongeurs du RBD humain, ouvrant ainsi des perspectives expérimentales pour l'élaboration de traitements ciblés de cette pathologie affectant le SP
Common functional resources for tool use and language : new horizons towards a reciprocal impact by Simon Thibault( )

1 edition published in 2021 in English and held by 1 WorldCat member library worldwide

Tool use is a hallmark of human evolution. Beyond its sensorimotor components, whose complexity has been extensively investigated, tool use impacts cognition. Tool use requires integrating an external object as a body part and embedding its functional structure in the motor program. Additionally, it has been proposed that brain areas involved in language have exapted neural resources devoted to tool use. Accordingly, researchers have advanced the existence of similarities between the processes underlying tool use and language, in line with the similarities for action and language suggested by the embodied cognition models. Thus, this thesis aims to further characterize the shared neural resources and reciprocal behavioral links between tool use and language. In a first study, we used functional neuroimaging to test the existence of shared neural resources between tool use and two linguistic processes: phonology and semantics. For phonology, the participants performed a phonological identification task, whereas for semantics they underwent a semantic priming task with a lexical decision. Although tool use and phonology recruited contiguous regions in the inferior parietal lobe, no evidence for shared neural resources was found between those two functions. By contrast, multivariate analyses showed that the neural activity elicited by semantics was decoded within the tool-use neural network, in the left inferior frontal gyrus and the left occipitotemporal cortex. In a second study, we tested the existence of shared neural substrates for tool use and syntactic processing. The participants performed a syntactic comprehension task requiring to process syntactic structures of different complexity. Results showed tool use and complex syntax (i.e. object relatives) elicited neural activity anatomically co-localized within the basal ganglia. Multivariate analyses revealed similar spatial distributions of neural patterns prompted by tool use and object relative processing. Moreover, the shared neurofunctional resources are reflected behaviorally by cross-domain learning transfer: tool-use training significantly improves linguistic performance for complex syntax, and reciprocally, complex syntax training improves motor performance with the tool. No learning transfer was observed on language syntactic abilities if participants trained without the tool, nor on tool use if participants trained with simpler syntactic structures (i.e. subject relatives). Our findings show the existence of shared neural resources between tool use and language, pointing to the existence of a supramodal syntactic function shared between the motor and the language domains. More generally our work opens perspectives to develop learning or rehabilitation protocols taking advantage of the crossdomain learning transfer. From an evolutionary point of view, our results reinforce the hypothesis of a co-evolution between tool use and language, leading to shared neural resources for these two abilities
Modulation de la transmission synaptique dans les réseaux limbiques au cours du cycle veille-sommeil chez le rat by Julien Carponcy( )

1 edition published in 2016 in French and held by 1 WorldCat member library worldwide

Le sommeil a un effet sur la mémoire mais également sur l'oubli. Nous avons soumis des rats à des tâches impliquant différents degrés d'oubli. Ces tâches, impliquant mémoire de référence (MR), ou mémoire de travail (MT) avec différents niveaux d'interférences, ont été réalisées dans un même dispositif comportemental. Alors que nous avons observés une augmentation du sommeil paradoxal (SP) lors de la tâche de MR, les performances en MT nécessitant l'oubli sont dépendantes du sommeil lent (SL). Seuls les rats entrainés en MR montrent une augmentation du thêta phasique durant le SP, ainsi que des fuseaux durant le SL. Ces résultats indiquent donc un rôle du SP dans les apprentissages spatiaux à long terme alors que la flexibilité comportementale requise en MT semble dépendante du SL. Il existe de nombreuses évidences suggérant que l'apprentissage résulte de modifications synaptiques, et différentes théories suggèrent des rôles différents du SL et du SP dans ces changements. Nous avons donc ensuite examiné l'évolution de la transmission synaptique dans l'hippocampe (HPC), mais aussi entre l'HPC et le cortex préfrontal médian (CPFm) ainsi que le noyau accumbens (NAc). Alors que le SL accroit la transmission synaptique dans l'HPC, le SP la diminue. Au niveau des efférences de l'HPC, le SL diminue la transmission vers le CPFm alors que les épisodes de SP favorisent la communication vers le NAc. Plutôt que de favoriser globalement des processus communs à l'ensemble du cerveau, nos résultats suggèrent que le SL et le SP permettent de rediriger les flux d'informations entre différents réseaux, et que cet aiguillage de l'information est modulé par les oscillations du sommeil
Réponses de peur et développement : ontogenèse des vocalisations ultrasoniques et du décours temporel de la réponse dans un conditionnement de peur à l'odeur chez le rat by Julie Boulanger Bertolus( )

1 edition published in 2016 in French and held by 1 WorldCat member library worldwide

La peur est ce qui permet de réagir à un stimulus aversif par une réponse de défense adaptée à la situation. Elle peut être générée par un ensemble de stimuli naturellement aversifs ou par des stimuli ayant acquis une valeur aversive par apprentissage associatif. Cette thèse a pour but d'étudier les caractéristiques et modifications de la réponse de peur à ces deux types de stimuli au cours de l'ontogenèse. Les études présentées ici utilisent un conditionnement de peur à l'odeur chez le rat qui associe une odeur à un stimulus aversif et permet d'induire très rapidement et durablement des mémoires de peur à l'odeur. La réponse de défense peut alors être étudiée à la fois envers l'odeur apprise et envers le stimulus naturellement aversif. Nous montrons en particulier que la réponse de peur à l'odeur apprise présente un décours temporel corrélé à la durée de l'intervalle de temps entre l'odeur et le stimulus aversif, permettant d'affirmer que les animaux mémorisent et estiment le temps, et ce dès les premiers âges étudiés, avant la maturation des structures cérébrales classiquement impliquées dans cette mémoire temporelle. Par ailleurs, nous nous sommes intéressés aux vocalisations ultrasonores émises en réponse au stimulus aversif et à leur modification au cours de l'ontogenèse. Nous avons mis en évidence deux types de vocalisations chez le raton, dont les caractéristiques et critères d'induction laissent présager un rôle différentiel qui reste à explorer. L'ensemble de ces travaux soulignent que, même si les réponses de défense du rat changent au cours du développement, la capacité à produire ces réponses de manière temporellement adaptée est observée dès le plus jeune âge
Les troubles de l'initiation du mouvement dans la maladie de Parkinson : au-delà des symptômes moteurs de la dopamine by Charlotte Spay( )

1 edition published in 2018 in French and held by 1 WorldCat member library worldwide

Movement initiation disorders in Parkinson's disease are multifaceted, are debilitating and have no satisfying therapeutic option. On the one hand, slowness and difficulties initiating voluntary movements contribute to akinesia, a cardinal symptom of the disease which is usually considered to be motor in origin and which is not fully alleviated by current medication. On the other hand, difficulties refraining voluntary movements contribute to impulsivity, a frequent side effect of current dopaminergic and neurosurgical therapies. Here, based on systematic analyses of the clinical neuroimaging literature, we suggest that these opposite forms of movement initiation disorders might be executive, not purely motor, in origin.To empirically test this hypothesis, we: 1) related clinical markers of the disease (akinesia and impulsivity) to behavioral indexes of inhibitory control impairment; 2) identified associated cerebral dysfunctions by means of advanced electroencephalographic (EEG) methods; and 3) investigated the neurochemical origin of these dysfunctions by combining pharmacological and cerebral stimulations with EEG recordings.Results suggest that impulsivity and akinesia are the two sides of the same coin. Indeed, they were found to be associated with opposite inhibitory control disorders, and dysfunctions of subthalamic cortical loops involving medial executive areas. Importantly, it was also found that restoring normal behavior and normal activity within these loops by means of deep brain stimulation depends on the level of noradrenergic tonus, opening the way for new therapeutic approaches for Parkinson's disease
Étude de la régulation de la concentration extracellulaire de D-sérine et de son implication dans l'excitotoxicité by Caroline Maucler( )

1 edition published in 2013 in French and held by 1 WorldCat member library worldwide

La D-sérine, co-agoniste endogène du récepteur N-Méthyl D-Aspartate, est impliquée à la fois dans des fonctions physiologiques telles que l'apprentissage et le vieillissement et dans des pathologies psychiatriques et neurodégénératives comme la schizophrénie ou la sclérose latérale amyotrophique. Ce travail de thèse est composé de deux parties. Premièrement, je me suis intéressée aux mécanismes de régulation de la D-sérine extracellulaire. A l'aide de biocapteurs enzymatiques développés au laboratoire, nous avons évalué, in vivo, la diffusion de la D-sérine à travers la barrière hématoencéphalique et estimé sa concentration dans différents compartiments. Nous avons aussi montré que la recapture de la D-sérine est assurée par les transporteurs de type ASC et que sa dégradation est effectuée par la D-amino acide oxydase dans le cervelet et par la sérine racémase dans le cortex. Deuxièmement, j'ai étudié l'implication de la D-sérine dans le status épilepticus, un modèle présentant une forte excitotoxicité avérée. Nous avons tout d'abord développé une méthode de comptage automatique pour quantifier précisément la mort neuronale. Puis nous avons enregistré les concentrations de D-sérine et de glutamate extracellulaires lors du status épilepticus et nous avons montré que ces deux transmetteurs ont leur concentration augmentée dans le cortex piriforme/amygdale, zones fortement touchées par l'excitotoxicité. En revanche dans le cortex où il n'y a pas de perte neuronale excitotoxique, leur concentration reste inchangée. Mieux comprendre la régulation de la D-sérine et son rôle pathologique est essentiel pour développer et adapter des traitements
Modulation de la transmission synaptique et de la connectivité fonctionnelle entre aires limbiques pendant le sommeil : un mécanisme pour diminuer la réactivité émotionnelle ? by Manon Rampon( )

1 edition published in 2019 in French and held by 1 WorldCat member library worldwide

Sleep is involved in many biological functions, and in particular its involvement in memory processes is well established. The role of sleep, and more particularly of paradoxical sleep, in emotional memory has been studied in both humans and rodents. However, the mechanisms underlying sleep participation in memory remain unclear. Emotional memory relies on the cooperation between several limbic structures, including the dorsal hippocampus (dHPC), the amygdala (Amy), the medial prefrontal cortex (mPFC) and the nucleus accumbens (NAc). Our main interest concerned local oscillations occurring in these four areas during sleep. In addition, we investigated whether communication between these limbic areas during sleep could influence the consolidation of emotional memory. Thus, in our study, we chose to analyze the impact of various post-learning sleep parameters (sleep amounts, oscillatory activities and functional communication between limbic areas) on the consolidation of recent (24h) and remote (13 days) long-term emotional memory. In freely moving rats, we recorded electrophysiological signals from dHPC, Amy, mPFC and NAc continuously before contextual fear conditioning and for several days after this conditioning. The cerebral oscillations from these different areas were recorded by local and precise implantation of local field potential recording electrodes. The level of communication between these areas was estimated by coherence measurements computed from these local oscillations. First, we showed that post-learning slow-wave sleep (SWS) amounts promote recent fear memory consolidation, while paradoxical sleep (PS) amounts promote both recent and remote emotional memory consolidation. In addition, the analysis of oscillatory activities revealed an important role of SWS and PS sigma rhythm. While SWS sigma recorded in Amy and mPFC decreases emotional reactivity in recent and remote memory, SWS sigma from the NAc promotes recent fear memory consolidation. Furthermore, post-learning PS sigma recorded in NAc promotes recent memory consolidation while decreasing remote fear memory consolidation. Finally, coherence analyzes revealed that functional communications between the NAc and other limbic structures in post-learning SWS sigma band promote consolidation of remote fear memory. In addition, in post-learning PS sigma band, dHPC-NAc communication promotes recent and remote fear memory consolidation while Amy-NAc and mPFC-NAc communications allow a decrease in long-term emotional reactivity. Therefore, our results highlight a crucial role for the sigma rhythm in the NAc in maintaining a balance between too much and too few emotional reactivity. Moreover, during this study, we showed for the first time that animals emitted ultrasonic vocalizations (USV) apart from behavioral tasks, during their sleep. We further observed that USV emitted during post-learning SWS decrease emotional reactivity during recent recall of fear memory. Therefore, our results suggest a differential and potentially complementary involvement of PS and SWS in emotional memory consolidation. In particular, sigma oscillations and the NAc would play a key role in this consolidation. Thus, this work propose a precise and rather global description throughout a limbic network of mechanisms required during sleep in order to consolidate a fear memory
 
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