Rythmes, États Internes & Homéostasie

Les choix comportementaux sont effectués non seulement en réponse aux stimuli environnementaux, mais également en fonction de l’état interne de l’organisme en général et du cerveau en particulier. Comment les états physiologiques et émotionnels ainsi que leurs variations sont-ils perçus et intégrées dans les circuits neuronaux ? Comment modifient-ils les capacités sensorielles et les actions comportementales ? Ces questions sont au cœur des recherches de différentes équipes de NeuroPSI.

Le fait de se sentir excité ou de s’ennuyer, d’être plein d’énergie ou de manquer de sommeil, d’avoir faim ou d’avoir soif etc., influence notre activité, les décisions que nous prenons, ainsi que notre capacité à apprendre et à nous souvenir. Nous étudions ces interactions à différents niveaux central et périphérique. Ainsi, comment l’état physiologique interne affecte-t-il l’activité neuronale à grande échelle dans le cerveau. Ou dans le système nerveux périphérique, comment la plasticité synaptique homéostatique de la jonction neuromusculaire ajuste-t-elle continuellement la force de la commande motrice pendant l’exercice.

Des invertébrés aux mammifères, les états internes, les rythmes cérébraux, les commandes motrices pour les mouvements du corps vont et viennent dans une variété de bandes oscillatoires couvrant des périodes allant de moins d’une seconde à 24 heures. Nous cherchons à comprendre la nature et l’alternance des états de veille et de sommeil, ainsi que les différentes oscillations cérébrales associées à ces états. Comment le système circadien et la pression de sommeil génèrent-ils les rythmes veille-sommeil ? Comment ces rythmes sont-ils synchronisés avec les cycles jour-nuit ? Comment une zone cérébrale génère-t-elle une oscillation pouvant se propager au cerveau entier ?

Le cerveau joue un rôle majeur dans l’homéostasie de notre corps, en maintenant les paramètres nécessaires à la vie, tels que notre mémoire, les commandes motrices pour les mouvements du corps ou la parole, les niveaux corrects de sucre ou d’oxygène dans le sang. De plus ces paramètres physiologiques ont une influence majeure sur le fonctionnement du cerveau. Ces interactions croisées entre cerveau et physiologie générale de l’organisme sont étudiées chez l’adulte mais également au cours du développement, avec par exemple l’étude de l’influence à long terme de l’environnement périnatal sur le contrôle l’homéostasie énergétique par l’hypothalamus.

Équipes

Astrocytes & Cognition

Glenn DALLERAC

Code neuronal & perception auditive

Catherine DEL NEGRO & Jean-Marc EDELINE