Résumé:

La cholécystokinine est exprimée à de fortes concentration dans le cerveau et apparait aujourd’hui comme être un neuromodulateur essentiel dans de nombreuses structures cérébrales, intervenant dans la transmission et la plasticité synaptique. Dans cette thèse nous focalisons notre attention sur le striatum, une structure riche en récepteur de type 2 à la cholécystokinine et impliquée dans l’apprentissage procédural et le comportement moteur. L’objectif de cette thèse était de déterminer le rôle de la cholécystokinine dans le fonctionnement de la synapse cortico-striatale, notamment dans la transmission, la plasticité et les sorties comportementales. En utilisant des approches électrophysiologique ex-vivo et in-vivo sur deux modèles rongeurs, nous avons montré qu’une inhibition des récepteurs de type 2 induit une diminution de la réponsepost-synaptique évoquée dans les neurones épineux de taille moyenne des voies directe et indirecte du striatum. De plus, lors de l’application d’un protocole de Spike Timing Dependent Plasticity, cette inhibition inverse la plasticité de la synapse cortico-striatale :  un protocole de potentialisation à long-terme induit une dépression à long-terme. Enfin, en évaluant l’effet d’une inhibition des récepteurs de type 2 sur le comportement moteur, nous avons observé que cette inhibition altérait les capacités motrices des mâles. Dans l’ensemble ce travail montre que la signalisation cholécystokininergique via l’activation des récepteurs de type 2 est essentielle pour le traitement des entrées d’informations dans le réseau cortico-striatal et pourrait être considéré comme un acteur majeur de la plasticité synaptique cérébrale.

Abstract:

Cholecystokinin is expressed at high concentrations in the brain and appears to be an essential neuromodulator in many brain structures, involved in transmission and synaptic plasticity. In this thesis we focus on the striatum, a structure rich in cholecystokinin type 2 receptor and involved in procedural learning and motor behavior. The objective of this thesis was to determine the role of cholecystokinin in the function of the cortico-striatal synapse, particularly in transmission, plasticity and behavioral outputs. Using ex-vivo and in-vivo electrophysiology approaches in two rodent models, we showed that type 2 receptor inhibition induces a decrease in the post-synaptic evoked response in medium size spiny neurons of the direct and indirect pathways. Moreover, when applying a Spike Timing Dependent Plasticity protocol, this inhibition reverses corticostriatal synapse plasticity: a long-term potentiation protocol induces a long-term depression. Finally, by evaluating the effect of type 2 receptor inhibition on motor behavior, we observed that this inhibition altered the motor abilities of males. Overall, this work shows that cholecystokininergic signalling via type 2 receptor activation is essential for the processing of information inputs in the cortico-striatal network and could be considered as a major player in brain synaptic plasticity.