Projet ANR-15-CE37-0004 – SmellBrain : Dissection fonctionnelle des circuits codant pour la récompense dans le système olfactif
Programme : Exploration du système nerveux dans son fonctionnement normal et pathologique (DS0407) 2015
Année de financement : 2015
Coordinateur du projet : Monsieur Pierre-Marie LLEDO (INSTITUT PASTEUR (BP))
Partenaires : Fondation de recherche
Montant : 305760.0 euros
Date de début : 2015
Durée : 36 mois
Résumé : Dans notre vie quotidienne, nous jugeons rapidement du caractère agréable ou désagréable d'une odeur, tout en étant capable de l'identifier et de la décrire. Chez les vertébrés, et l’Homme en particulier, les réactions à la plupart des odeurs ne constituent pas des réponses innées, mais plutôt apprises. Ainsi, une aversion à des odeurs associées à un renforcement négatif ou une attirance pour des odeurs associées à une récompense sont largement connues chez les rongeurs. Chez l'Homme, la perception du caractère hédonique des odeurs est largement transmise culturellement, confirmant l’importance de l’apprentissage et de l’expérience. Cependant, les circuits et les mécanismes impliqués dans les réponses comportementales apprises à l’égard des odeurs demeurent inconnus.
Pour répondre à cette question, il est nécessaire d’examiner avec précision la manière dont les structures sensorielles olfactives s’articulent avec d’autres territoires cérébraux qui ont en charge les fonctions exécutives, motrices, mnésiques et motivationnelles. Dans tous les systèmes sensoriels, la perception d’un objet dépend non seulement des entrées sensorielles stipulant les caractéristiques de ce dernier, mais également des projections descendantes “top-down” issues de différentes structures cérébrales qui définissent la signification de cet objet. Dans plusieurs maladies psychiatriques, une altération des circuits descendants semblerait être à l’origine d’une intégration aberrante entre information du monde extérieur et représentations internes, induisant une déformation de la perception sensorielle et de la récompense. De manière intéressante, une représentation de la récompense associée à un stimulus a déjà été décrits au niveau du cortex primaire gustatif, auditif, visuel et olfactif. Cette observation pose deux questions importantes : pourquoi coder des informations relatives à la récompense dans des structures sensorielles précoces? Quels rôles les circuits descendants jouent-ils dans ce codage sensorielle précoce?
En utilisant le système olfactif murin comme modèle, le projet SmellBrain a pour objectif de caractériser les circuits descendants impliqués dans le codage de l’association odeur-récompense au sein du système olfactif, et de rendre compte de leur rôle spécifique dans le cadre d’activités comportementales relatives à un apprentissage olfactif. En nous appuyant sur une analyse intégrative avec l’appui des techniques telles que l’optogénétique, la pharmacogénétique, l’imagerie in vivo, la neurophysiologie et l’analyse comportementale, nous identifierons les mécanismes synaptiques, les acteurs cellulaires et les connections cérébrales responsables de l’association odeur-récompense dans le système olfactif. A notre connaissance, ce projet est aussi le premier à aborder les processus de plasticité synaptique en disséquant in vivo la contribution de différents partenaires synaptiques du bulbe olfactif dans un cadre comportemental donné. Le contrôle précis de la plasticité synaptique établie entre des différentes régions cérébrales distantes pourrait permettre de graver, or d’effacer, des associations dans les circuits sensorielles et de proposer de nouvelles approches thérapeutiques pour corriger des pathologies des circuits potentiellement associées à des maladies comme l'autisme, la dépression, l'addiction ou la schizophrénie.