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Thèses et Mémoire de l'Université de Strasbourg

Latéralisation fonctionnelle de la mémoire spatiale chez le Rat : approche expérimentale par analyse de l’expression des gènes et par inactivation réversible de l’hippocampe dorsal dans une tâche de mémoire spatiale

KLUR, Sandra (2006) Latéralisation fonctionnelle de la mémoire spatiale chez le Rat : approche expérimentale par analyse de l’expression des gènes et par inactivation réversible de l’hippocampe dorsal dans une tâche de mémoire spatiale. Thèses de doctorat, Université Louis Pasteur.

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Résumé

Le rôle de l’hippocampe dans la mémoire spatiale est bien établi. Des approches reposant sur des techniques de lésions ou d’inactivations réversibles, ou encore l’analyse de l’activité des cellules de lieu dans cette région du cerveau ont permis de montrer, chez des rats, que l’hippocampe dorsal constitue un module fonctionnel jouant un rôle essentiel dans la mémoire spatiale. La première partie de mon projet de thèse avait pour but de déterminer s’il existe, dans l’hippocampe dorsal du Rat, des gènes qui sont différentiellement exprimés lors de la réalisation d’une tâche de mémoire spatiale dans le test de la piscine de Morris. De manière inattendue, nous avons mis en évidence que cette tâche cognitive pourrait reposer sur un processus neurobiologique latéralisé, et plus particulièrement que l’hippocampe droit pourrait présenter une implication plus forte que celle de son homologue gauche dans cette fonction. En effet, nous avons observé que le nombre de gènes exprimés différentiellement (activés ou réprimés) au cours de la tâche est nettement plus important dans l’hippocampe droit que dans l’hippocampe gauche. Phénomène n’ayant pas encore été clairement mis en évidence chez le rongeur avant nos travaux, la latéralisation de l’hippocampe – notamment le rôle prépondérant de l’hippocampe droit dans la « gestion » des informations spatiales – est bien décrite chez l’Homme, et a fait l’objet d’un étayage expérimental plus récent chez l’oiseau (pigeon). C’est donc tout naturellement que, dans la deuxième partie de notre travail, nous avons essayé de montrer que le phénomène de latéralisation observé au niveau moléculaire (modification du transcriptome) reflétait une latéralisation fonctionnelle de l’hippocampe. Pour ce faire, nous avons réalisé le test de la piscine de Morris en inactivant unilatéralement (à droite ou à gauche) ou bilatéralement l’hippocampe de rats. L’hypothèse était qu’une inactivation à droite aurait des conséquences plus marquées sur les performances mnésiques qu’une inactivation à gauche. Les résultats, quoique mitigés, tendent tout de même à confirmer que l’hippocampe droit aurait le rôle le plus important dans la gestion des tâches spatiales chez le Rat. La première partie de notre travail a consisté à tester et valider une méthode permettant de préparer et d’analyser des microdissections de cerveau sur puces à ADN Affymetrix. Cette validation a été menée sur deux structures cérébrales de la Souris, à savoir l’hippocampe et le striatum. Une dissection manuelle classique ne nous permettant pas de prélever des échantillons avec le degré de finesse dont nous allions avoir besoin pour nos travaux chez le Rat, nous avons eu recours à la microdissection au laser. Cette méthode consiste à prélever, grâce à un laser couplé à un microscope, des échantillons de petite taille sur des coupes du tissu d’intérêt. Après optimisation de cette technique, nous avons procédé à la quantification d’ARN total présent dans les microdissections. Nos microdissections contenant environ 50 ng d’ARN total, il ne nous était pas possible d’utiliser un protocole classique de préparation d’échantillon permettant d’analyser le transcriptome sur puces à ADN, ce protocole nécessitant encore, à ce moment-là, au minimum 5 μg d’ARN total. Sur des dilutions d’un ARN total de référence et sur des microdissections d’hippocampe et de striatum de souris, nous avons donc testé et comparé deux protocoles d’amplification différents, tous deux disponibles dans le commerce. A partir d’ARN total, le processus classique consiste à synthétiser un ADNc par transcription inverse à partir de l’ARN total présent dans l’échantillon. Puis, un ARNc est synthétisé à partir de l’ADNc, par transcription in vitro, et cet ARNc sera ensuite hybridé sur une puce à ADN. La première technique d’amplification, ou amplification linéaire, consiste à répéter 2 fois de suite le protocole classique. Le deuxième protocole consiste à amplifier l’ADNc par PCR, grâce à des amorces spécifiques. Après préparation et hybridation sur puce à ADN de nos échantillons de souris, nous avons réalisé une étude statistique qui nous a permis de conclure que la méthode par PCR permettait d’amplifier l’échantillon de manière plus rapide, plus fiable, plus proportionnelle à la méthode classique, et avec un ARNc de meilleure qualité que par la méthode par double amplification. Néanmoins, les deux techniques ont débouché sur des résultats quasiment identiques, et surtout, nous ont permis de mettre en évidence, dans les deux cas, la présence d’ARNm spécifiques à l’hippocampe et au striatum. Nous avons finalement décidé de poursuivre notre étude en utilisant le protocole d’amplification par PCR. Dans un deuxième temps, après optimisation des protocoles, nous avons analysé le profil d’expression des gènes dans l’hippocampe de rats ayant réalisé le test de la piscine de Morris. Ce test permet d’évaluer les capacités du rat à gérer des informations spatiales dans une situation aversive. En effet, l’animal doit échapper à une situation inhabituelle et peu agréable (l’eau froide) en se réfugiant sur une plate-forme (PF) immergée sous la surface de l’eau. Les conditions de ce test peuvent être fixées de sorte qu’un rat ne puisse résoudre la tâche qu’en utilisant une stratégie d’orientation dans l’espace de type allocentrique, et donc basée sur son souvenir de la configuration de l’espace dans lequel il est testé. Les rats sont entraînés pendant 5 jours à raison de 5 essais consécutifs par jour. Le dernier jour, afin de vérifier si les rats ont bien appris la position de la PF immergée, le dernier essai est remplacé par un test de rétention pour lequel la PF est retirée de la piscine. Si le rat a bien appris la position de la PF, il nage principalement à proximité de l’endroit où se trouvait la PF lors des séances d’acquisition. Dans le cas contraire, il nage au hasard dans la piscine...

Type d'EPrint:Thèse de doctorat
Discipline de la thèse / mémoire / rapport :Sciences du vivant
Sujets:UNERA Classification UNERA > ACT Domaine d'activité UNERA > ACT-5 Santé, industrie du médicament, cosmétique
UNERA Classification UNERA > DISC Discipline UNERA > DISC-16 Sciences de la vie et de la santé, psychologie
CL Classification > DDC Dewey Decimal Classification > 500 Sciences de la nature et mathématiques > 570 Sciences de la vie. Biologie. Biochimie > 576 Génétique et évolution > 576.5 Génétique
Classification Thèses Unistra > Santé > Sciences de la vie, biologie, biochimie > 570 Sciences de la vie. Biologie. Biochimie > 576 Génétique et évolution > 576.5 Génétique
Code ID:1277
Déposé le :01 Septembre 2009

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