Thèse Cartographie Fonctionnelle et Moléculaire des Neurones Dopaminoceptifs du Colliculus Inférieur Impliqués dans l'Intégration des Informations Auditives. H/F - Doctorat.Gouv.Fr

Établissement : Université de Montpellier École doctorale : Sciences Chimiques et Biologiques pour la Santé Laboratoire de recherche : INM - Institut des Neurosciences de Montpellier Direction de la thèse : Emmanuel VALJENT ORCID 000000021034606X Début de la thèse : 2026-10-01 Date limite de candidature : 2026-05-11T23:59:59 La capacité à sélectionner et à exécuter des réponses comportementales appropriées dépend de l'optimisation de l'utilisation des informations sensorielles afin de prédire les récompenses ou les punitions futures. Ce processus est en partie médié par les neurones dopaminergiques (DA) du mésencéphale qui participent à l'apprentissage par renforcement en codant l'erreur de prédiction de la récompense (RPE) et en signalant la saillance ainsi que la nouveauté. Le projet de recherche vise à élucider le rôle de la signalisation dopaminergique au sein du colliculus inférieur (IC), une structure centrale du mésencéphale auditif qui intègre les informations acoustiques avec des signaux multisensoriels et liés à la récompense, avant de transmettre ces informations traitées vers des centres exécutifs supérieurs. Pour atteindre ces objectifs, le/la candidat(e) combinera des approches moléculaires et fonctionnelles, incluant la transcriptomique spatiale, la cartographie des circuits neuronaux à l'aide de vecteurs viraux et l'imagerie in vivo, en les associant à des tâches comportementales basées sur la détection et utilisation de stimuli auditifs. Ce projet permettra d'obtenir de nouvelles connaissances sur les mécanismes neuronaux et moléculaires impliqués dans le traitement de l'information auditive au niveau de l'IC, ainsi que sur la manière dont leur dysfonctionnement peut contribuer aux déficits sensoriels observés dans des troubles du neurodéveloppement tels que le trouble du déficit de l'attention avec ou sans hyperactivité (TDAH). La sélection et l'exécution d'une réponse comportementale adéquate reposent sur l'utilisation d'informations (stimuli sensoriels et/ou contextuels) prédictives d'évènements motivationnels positifs ou aversifs. Les mécanismes d'apprentissage contrôlés par la récompense conduisant à l'optimisation de ces comportements motivés impliquent la transmission dopaminergique (DA) (Bromberg-Martin ES, et al., 2010). La survenue de stimuli sensoriels associés à l'obtention d'une récompense inattendue (dite récompense primaire) provoque l'activation de certains neurones DA (Bromberg-Martin ES, et al., 2010). Cette activation est modifiée au fil de l'apprentissage, puisqu'elle survient ensuite en réponse aux stimuli prédictifs de la récompense primaire, et non plus à la récompense primaire elle-même (Schultz W. 2016). De plus, ces neurones DA codent pour les erreurs de prédiction de récompense, un aspect essentiel de la mise en place d'apprentissage de comportements motivés (Schultz W. 2016). Inversement, ces neurones sont inhibés par la présentation de stimuli aversifs inattendus, codant ainsi plus généralement la valeur de la motivation. D'autres neurones DA vont au contraire être activés par des stimuli aversifs et/ou des signaux d'alerte impliqués dans la détection rapide d'événements sensoriels potentiellement importants (Bromberg-Martin ES, et al., 2010). L'existence de populations hétérogènes de neurones DA illustre la complexité et la diversité des mécanismes neuronaux par lesquels la DA participe à l'apprentissage et au contrôle d'actions motivées (Poulin JF, et al., 2018). Ainsi, la perturbation de la transmission DA entraine des dysfonctionnements des circuits neuronaux qu'elle module conduisant au développement d'états pathologiques (schizophrénie, addiction médicamenteuses/comportementales, maladie de Parkinson ou troubles anxieux généralisés).
Les récepteurs DA sont exprimés dans de nombreuses structures impliquées dans la détection, le codage, le traitement et l'intégration de stimuli sensoriels auditifs (Jacob SN, et al., 2018). Les plus fortes densités de récepteurs DA sont retrouvées dans les colliculi inférieurs (IC) qui de par leur organisation cochléotopique jouent un rôle crucial dans la localisation spatiale des sons en relation avec leur intensité, facilitant ainsi la sélection de comportements acoustico-moteurs adaptés (Drotos AC, et al., 2024). Cependant, les mécanismes neuronaux et moléculaires contrôlés par la DA au sein des IC restent peu connus. C'est dans ce contexte que nous avons entrepris la caractérisation spatiomoléculaire et fonctionnelle des neurones dopaminoceptifs des IC en nous focalisant sur ceux contenant les D2R, le sous-type le plus fortement exprimé dans la structure (Hoyt JM, et al., 2019). 1) Établir un atlas moléculaire des neurones dopaminoceptifs du colliculus inférieur
2) Caractériser leurs propriétés fonctionnelles et dynamiques
3) Déterminer leur rôle dans l'intégration des signaux auditifs et motivationnels
Le projet reposera sur une approche multidisciplinaire combinant :
Transcriptomique spatiale pour identifier les sous-types neuronaux
Traçage des circuits neuronaux à l'aide de vecteurs viraux
Imagerie in vivo pour analyser l'activité neuronale
Paradigmes comportementaux utilisant des stimuli auditifs

Le/la candidat(e) doit avoir de solide base en Neurosciences Cellulaires et Comportementales.