(*) Correspondances : , 01 69 82 34 26

Sujet de la recherche
Contrôle du transfert d'information dans les circuits thalamo-corticaux par le niveau de corrélation des
cellules thalamiques.
Noms et coordonnées des porteurs de projet
Béhuret Sébastien (1)(*), Deleuze Charlotte (1), Gomez Leonel (2), Frégnac Yves (1) & Bal Thierry (1)
(1) CNRS UNIC UPR 3293, Gif-Sur-Yvette, France ; (2) Lab. Neuro. Biomat. facultad de Ciencias,
Montevideo, Uruguay
(*) Correspondances : [email protected], 01 69 82 34 26
Résumé des travaux et principaux résultats obtenus
Le thalamus est la passerelle principale qui relaie les informations sensorielles vers le cortex cérébral.
Il transmet les information en provenance de la périphérie tout en recevant un fort retour corticalthalamique. À l'échelle de la cellule, l'efficacité du transfert est établie en mesurant la fonction de
transfert des cellules thalamo-corticales et cette fonction est largement modulée par le bombardement
synaptique contextuel. Beaucoup de neurones thalamo-corticaux convergent vers une cellule corticale
receveuse et à l'échelle de la population thalamique, l'influence fonctionnelle du retour corticothalamique reste méconnue. Nous avons étudié son influence en modélisant un voie retino-thalamocorticale artificielle in vitro dans laquelle un bombardement synaptique d'origine corticale est mimé via
l'injection de conductances stochastiques excitatrices et inhibitrices. À l'échelle de la population
thalamique, l'impact de ce retour sur l'efficacité du transfert a révélé une propriété de filtrage du signal
qui n'aurait pas été détectée à l'échelle de la cellule. Nous avons démontré que ce filtrage dépend
notamment du nombre de cellules thalamo-corticales impliquées dans la convergence, des
statistiques du bombardement cortico-thalamique et du niveau de corrélation entre les cellules
thalamo-corticales. Un faible niveau de corrélation augmente l'efficacité du transfert rétino-cortical.
Cela suggère qu'une décorrélation induite par les aires corticales pourrait augmenter l'efficacité du
transfert pour certaines assemblées cellulaires dans le thalamus et pourrait jouer le rôle de
focalisation attentionnelle à l’échelle cellulaire.
Perspectives envisagées
Ces résultats sont tous cohérents avec de nombreux travaux scientifiques sur les processus
attentionnels et nous poussent à croire qu'il est possible que — le cerveau utilise des mécanismes de
corrélation et décorrélation actives ainsi que des inductions d'activité oscillatoire pour réguler le
transfert de l'information entre les organes sensoriels et les aires corticales — (dans notre cas, la
rétine et le cortex visuel primaire respectivement). Cette régulation pourrait permettre selon nous
d'expliquer certains processus attentionnels à l'éveil et le découplage fonctionnel des aires corticales
supérieures aux afférences sensorielles durant le sommeil. Finalement, ces recherches ont des
retombées immédiates sur l'implication du courant calcique de type T (iT) dans le transfert de
l'information. Nous avons appliqué la même méthode d'analyse sur des enregistrements de cellules
thalamiques du système somatosensoriel de la souris où nous avons mis en évidence l'implication
majeure du courant iT dans la transmission de l'information au cours de l'état activé, caractéristique de
l'éveil. Nous battons en brèche le dogme classique qui suppose que ce courant calcique important
pour les rythmes du sommeil ne jouerait aucun rôle au cours de l'éveil dans des gammes de potentiels
membranaires dépolarisés où il est reconnu comme étant désactivé. Cette dernière étape résout un
problème important et impliquerait, de part sa dynamique complexe, que ce canal ubiquitaire (présent
dans la plupart des neurones thalamiques) pourrait être en mesure d'affecter le transfert d'information
au sein des populations neuronales de manière très importante.