2013TOU30323

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Université Toulouse 3 Paul Sabatier (UT3 Paul Sabatier)
ED CLESCO : Neurosciences, comportement et cognition
Candie COHEN
-F 24 Octobre 2013
Rôle du Noyau Subthalamique dans les Processus Motivationnels et la
Dépendance à la Cocaïne.
Institut des Neurosciences de la Timone
Christelle Baunez DR CNRS
Michèle Fabre-Thorpe DR CNRS
Dr Léon Tremblay, DR CNRS,
Dr Martine Cador, DR CNRS
Dr Bruno Poucet, DR CNRS
Pr. Luc Mallet (PUPH - Hôpital Salpêtrière)
Pr. Bernard Francès (Pr, Université Toulouse 3)

1

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Table des matières
Chapitre 1 : Les ganglions de la base
1. Fonctionnement théorique des ganglions de la base……………………………………. …….. p.11
1.1. Les voies directes, indirectes et hyperdirectes…………………………………….… p.11
1.2. Les voies striato-nigro-striatales……………………………………………………... p.14
1.3. Le complexe pallido-subthalamique………………………………………………...…p. 15
1.4. Un "réseau indirect" plutôt qu’une voie indirecte…………………………………….. p. 15
2. Organisation anatomo-fonctionnelle des ganglions de la base : les 5 circuits majeurs….….…p. 16
3. Hypothèses sur le rôle des ganglions de la base………………………………………………….p. 17
4. Conclusion………………………………………………………………………………..………p. 18
Chapitre 2 : Motivation et récompense
1. La motivation : définition……………………………………………………...…………………p. 28
2. Tester la motivation…………………………………………………………………..…………. p. 34
3. Le circuit de la récompense………………………………………………………………...…….p. 36
3.1. Le système dopaminergique……………………………………………………..…….p. 37
3.2. Les composants du circuit limbique……………………………………..……………p. 41
4. Conclusion…………………………………………………………………………………..……p. 52
Chapitre 3 : Le noyau subthalamique
1. Description anatomique et cytologique………………………………………………..…………p. 54
2. Hodologie du NST……………………………………………………………………..…………p. 56
2.1. Les afférences………………………………………………………………….……....p. 57
2.1.1. Les afférences pallido-subthalamiques……………………………………. p. 57
2.1.2. Les afférences cortico-subthalamiques…………………………..………….p. 60
2.1.3. Afférences thalamo-subthalamiques…………………………………..…….p. 64
2.1.4. Afférences dopaminergiques…………………………………………….….p. 66
2.1.5. Afférences pédonculo-subthalamiques………………………………..……p. 68
2.1.6. Afférences sérotoninergiques………………………………………..p. 69
2.1.7. Autres afférences…………………………………………………..………...p. 70
2.2. Les efférences………………………………………………………….………………p. 71

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2.2.1. Efférences subthalamo-nigrales…………………………………………….p. 72
2.2.2. Efférences subthalamo-pallidales………………………………...………….p. 73
2.2.3. Efférences subthalamo-striatales……………………………………………p. 77
2.2.4. Efférences subthalamo-corticales…………………………………………...p. 77
2.2.5. Autres efférences…………………………………………………….………p. 77
3. Aspects fonctionnels du NST…………………………………………………………………….p. 80
3.1. Au niveau des fonctions motrices……………………………………………….……..p. 80
3.2. Au niveau des fonctions oculomotrices………………………………………………. p. 86
3.3. Au niveau des fonctions cognitives……………………………………………………p. 87
3.3.1. NST et attention………………………………………………..……………p. 88
3.3.2. NST et sélection de l'action………………………………………….………p. 89
3.3.3. NST et impulsivité…………………………………………………………..p. 90
3.3.4. Autres aspects……………………………………………………………….p. 91
3.4. Au niveau des fonctions motivationnelles………………………………….………….p. 92
4. Conclusion………………………………………………………………………………………..p. 96
Chapitre 4 : La maladie de Parkinson
1. Généralités sur la maladie de Parkinson………………………………………….…………….. .p. 99
2. Le NST pour cible du traitement de la maladie de Parkinson………………………….……….p. 109
3. Les modèles animaux de la maladie de Parkinson……………………………………..……….p. 114
4. Preuve de l’implication physiopathologique des ganglions de la base dans la maladie de
Parkinson…………………………………………………………………………………………..p. 126
5. Comment marche la stimulation cérébrale profonde ?.................................................................p. 131
5.1. Principes électrophysiologiques de la stimulation cérébrale profonde…………...….p. 132
5.2. Hypothèses d’action de la SHF du noyau subthalamique………………………...….p. 134
5.2.1. Effets de la SHF du NST sur la structure propre………………………….p. 134
5.2.2. Effet de la SHF du NST sur les structures afférentes et efférentes……...…p. 136
5.2.3. Effet de la lésion et de la SHF du NST dans les modèles animaux de la maladie
de Parkinson…………………………………………………………………...…p. 139
Chapitre 5 : La dépendance à la cocaïne
1. Généralités sur la dépendance…………………………………………………………….……..p. 142
1.1. Epidémiologie…………………………………………………………….………..…p. 142

4
1.2. Sémiologie………………………………………………………………….…………..p. 143
1.3. Action physiologique de la cocaïne…………………………………………………..p. 146
1.3.1. Pharmacodynamique et pharmacocinétique…………………………………p. 147
1.3.2. Action synaptique de la cocaïne…………………………..………………..p. 148
1.3.3. Corrélats en imagerie cérébrale…………………………………………….p. 149
2. Les modèles de la dépendance…………………………………………………………………..p. 149
2.1. Définitions des concepts……………………………………………………………...p. 151
2.1.2. L’homéostasie et l’allostasie…………………………………………….....p. 151
2.1.3. Le stress et l’anxiété………………………………………………………..p. 152
2.2. La spirale de l’addiction………………………………………………………………p. 158
2.3. Les modèles comportementaux……………………………………………….………p. 160
3. L’escalade de prise de cocaïne………………………………………………………….……….p. 166
3.1. Cadres théoriques…………………………………………………………………….p. 167
3.2. Aspects comportementaux de l’escalade de prise de cocaïne………….……………..p. 168
3.3. Aspects neurobiologiques de l’escalade de prise de cocaïne……………………….. p. 170
3.3.1. Sur le système de récompense……………………………………………..p. 170
3.3.2. Sur les systèmes de stress……………………………………….……… …p. 175
3.3.3. Sur le système glutamatergique……………………………………………p. 175
Chapitre 6 : Contribution expérimentale………………………………………….……………p. 178
1. Effet de la lésion du noyau subthalamique sur la motivation pour le sucrose en condition ad libitum.
2. Effets de la SHF du NST sur la motivation pour la cocaïne et le sucrose dans un modèle de rats
parkinsoniens
3. Effets préventifs et curatifs de la lésion du NST sur l’escalade de prise de cocaïne, chez le rat
4. Effet de la lésion du NST et de l’administration de cocaïne sur les comportements de types anxieux
mesurés sur un labyrinthe en croix surélevé chez le rat
Chapitre 7 : Discussion générale………………………………………………………………..p. 156
Table des figures…………………………………………………………………………p. 267
Références bibliographiques………………………………………………………………….….p. 274