Les animaux apprennent à prendre de bonnes décisions en associant chacune de leur expérience vécue à une valeur positive ou négative. Ils peuvent aussi utiliser les expériences passées afin de déterminer une valeur relative avec l’expérience actuelle. Par exemple, en comparant une situation actuelle dangereuse à une précédente dangereuse afin d’évaluer si elle est « pire ou moins pire » (valeur aversive relative). Au contraire, en comparant une situation actuelle neutre à une précédente dangereuse, ils peuvent s’y sentir en sécurité avec la situation actuelle (valeur de sécurité relative). Ces valeurs relatives permettent ensuite de sélectionner un comportement adapté en fonction de la situation et des choix à faire (par exemple, rester ou fuir). Or, comment le cerveau apprend à faire ces comparaisons reste encore peu compris.
Le noyau paraventriculaire du thalamus (PVT) est une région du cerveau qui aide à évaluer l’importance et la charge émotionnelle d’une expérience. Il pourrait donc jouer un rôle clé dans l’apprentissage des différences entre danger et sécurité. Magdalena Miranda (post-doctorante) et Elsa Karam (doctorante) et leurs collaborateurs, sous la direction conjointe de Stéphanie Trouche (équipe Circuits de la mémoire appétitive et aversive) et d’Emmanuel Perisse (équipe Circuits neuronaux et codage de la valeur) à l’IGF ont développé deux nouvelles tâches comportementales afin d’observer comment les souris apprennent à distinguer le danger relatif et la sécurité. Ils ont ainsi montré que certains neurones situés dans la partie antérieure du PVT, appelés neurones D2+ (exprimant un récepteur à la dopamine nommé D2), s’activent pendant de tels apprentissages.
En modifiant l’activité de ces neurones, les chercheurs ont montré que ces neurones sont nécessaires pour apprendre à comparer les dangers entre eux (danger relatif), mais pas pour réagir à un seul danger isolé (danger absolu, sans expérience dangereuse précédente). Ces neurones participent également à l’apprentissage de la sécurité nécessitant la comparaison avec une expérience dangereuse passée ; en effet, sans eux, les souris passent plus de temps dans le compartiment sécure.
En résumé, cette recherche montre que les neurones D2+ de la partie antérieure du PVT aident le cerveau à comparer les expériences pour déterminer ce qui est plus dangereux ou plus sûr, permettant ensuite de choisir le comportement le plus approprié pour la survie de l’animal.
Ce travail a été réalisé en collaboration avec l’équipe Adénovirus : Récepteurs, Trafic Intracellulaire et Vectorologie animée par Eric Kremer (Institut de Génétique Moléculaire de Montpellier, coll Marina Lavigne) et avec l’aide de la Plateforme de Vectorologie de Montpellier (PVM-IGF,coll Céline Lemmers).
Ce travail vient d’être publié dans la revue Current Biology.
Les neurones D2⁺, mais non D2⁻, du noyau paraventriculaire antérieur du thalamus sont essentiels pour l’apprentissage de la valeur aversive relative et de la sécurité, afin de permettre la sélection de choix basés sur la valeur et de comportements défensifs appropriés.
