Impact of the pulvinar on the ventral pathway of the cat visual cortex

Les signaux provenant de la rétine sont relayés dans le corps géniculé latéral où ils sont envoyés au cortex visuel primaire. L’information passe ensuite à travers plusieurs aires visuelles où la complexité du traitement augmente progressivement. Des données tant anatomiques que fonctionnelles ont démontré l’existence de deux voies principales qui traitent différentes propriétés de l’information visuelle : les voies dorsale et ventrale. Les aires corticales composant la voie dorsale sont impliquées principalement dans le traitement du mouvement tandis que les aires de la voie ventrale sont impliquées dans le traitement de la forme et de la couleur. Cette vision classique de l’organisation fonctionnelle du cortex est toutefois remise en question par l’existence de connections réciproques entre les aires corticales visuelles et le pulvinar, un noyau thalamique. En effet, ces connections permettent la création d’une voie trans-thalamique parallèle aux connections cortico-corticales à travers la hiérarchie  visuelle.  Le but principal de la présente thèse consiste en deux volets : le premier est d’obtenir une meilleure compréhension du traitement des incréments et décréments de la lumière dans une aire de la voie ventrale du chat (aire 21a); le second est de caractériser la nature des inputs thalamo-corticaux du noyau latéral postérieur (LP) à l’aire 21a chez le chat.  Dans l’étude #1, nous avons investigué le profil spatiotemporel des réponses des neurones de l’aire 21a aux incréments (blancs) et décréments (noirs) de lumière en utilisant l’analyse de corrélation inverse d’un stimulus de bruit épars. Les neurones de l’aire 21a ont répondu plus fortement aux stimuli noirs, en montrant des champs récepteurs avec des sous-champs noirs plus larges. Cependant, aucune différence n’a été trouvée en ce qui concerne les dynamiques temporelles des réponses aux blancs et aux noirs. En comparaison avec le cortex visuel primaire, la préférence aux stimuli noirs dans l’aire 21a s’est avérée fortement augmentée. Ces données indiquent que les asymétries entre les réponses aux blancs et aux noirs sont transmises et amplifiées à travers la voie ventrale. Dans l’étude #2, nous avons investigué l’impact de l’inactivation pharmacologique réversible du noyau LP sur la fonction de réponse au contraste (CRF) des neurones de l’aire 21a et du cortex visuel primaire (aire 17). L’inactivation a eu différents effets dans les deux aires corticales. Alors que, dans l’aire 17, l’inactivation du LP a causé une légère réduction du gain de la réponse, une forte augmentation a été observée dans l’aire 21a. Ainsi, nos résultats suggèrent que le LP exerce une influence modulatrice dans le traitement cortical à travers la voie ventrale avec un impact plus important dans des aires extrastriées de plus haut niveau. Nos résultats ont permis d’avoir une meilleure compréhension des propriétés fonctionnelles de la voie ventrale du chat et de contribuer à enrichir les connaissances actuelles sur le rôle du pulvinar dans le traitement cortico-thalamo-cortical de l’information visuelle.

Keyphrases: aire 21a, cortex visuel primaire, noyau latéral postérieur, réponse au contraste, électrophysiologie, inactivation thalamique