| Resumé |
Il est établi que les réponses aux stimuli au sein du cortex auditif primaire (AI) peuvent être transformées lorsqu'un animal apprend à associer un son avec un stimulus aversif ou appétitif. Ces dernières décennies, il a été suggéré et observé que certains types d'apprentissages peuvent avoir un impact sur les champs récepteurs des cellules de AI et/ou modifier l'organisation des cartes tonotopiques à large échelle. Cependant, il n'est pas encore clair si le fait de devenir expert dans la résolution d'une tâche auditive affecte seulement l'activité des neurones pendant les stimuli, ou si une réorganisation du réseau transforme l'activité générée même en l'absence de stimulus conditionné. Le travail présenté ici caractérise en premier lieu les évolutions d'activité de neurones individuels au sein de la couche II/III du cortex auditif primaire en réponse à deux sons purs conditionnés différemment pendant l'apprentissage d'une tâche par renforcement négatif. Dans ce paradigme comportemental, l'un de ces sons purs est pairé temporellement avec un léger choc électrique (CS+), alors que le deuxième ne subit aucun conditionnement (CS-). Nous avons entraîné des souris à effectuer la tâche en condition de mouvement libre, mais avons enregistré leur cerveau en configuration tête fixée par la technique d'imagerie du calcium utilisant la microscopie à deux photons. L'enregistrement du cortex dans un environnement non-conditionné où l'animal n'a jamais eu à effectuer la tâche a permis d'étudier les représentations neurales dans un état comportemental entièrement passif. Nous rapportons ici que, dans ces conditions, la robustesse des réponses au début du son CS+ augmente après l'apprentissage, alors que celle du CS¿ n'évolue pas. Nous avons comparé ces résultats avec une simple habituation aux sons chez des animaux contrôles, chez lesquels la robustesse en réponse aux sons diminue globalement et diffère de manière significative des observations chez les animaux entraînés. Nous avons ensuite évalué l'impact de l'apprentissage sur les interactions fonctionnelles entre neurones individuels durant la présentation des sons. Pour ce faire, nous avons calculé les corrélations de paires pendant l'activité évoquée par ces stimuli. Il en a résulté que la covariance fonctionnelle dans le réseau devient spécifique au CS+ ou au CS¿, et ce indépendamment de l'augmentation de la robustesse des réponses spécifique au CS+. Cela suggère que des réseaux fonctionnels caractérisés par une augmentation d'activité synchrone à l'un des sons purs se forment pendant l'entraînement. Afin de comprendre si cette hausse dans la synchronie observée entre paires de neurones n'est présente que lors de la présentation de stimuli, nous avons calculé les corrélations de ces mêmes paires pendant des périodes durant lesquelles aucun stimulus auditif n'était joué (périodes définissant ici des moments d'activité auto-générée). Nous avons alors mis en évidence une relation forte entre l'activité évoquée et l'activité auto-générée. Cette observation suggère que la structure intra-corticale des réseaux observés est modifiée pendant l'apprentissage, et que les changements observés pendant la présentation des sons ne sont pas simplement hérités de modifications ayant lieu dans des structures sous-corticales. |