Cortical inputs onto adult-born neurons in the Olfactory Bulb : plasticity and role in experience-dependent perception

L’olfaction permet à la plupart des animaux de percevoir les molécules volatiles de leur environnement. Un réseau neuronal complexe – le système olfactif – est nécessaire pour détecter, identifier et discriminer les odeurs, mais aussi pour les associer à des situations particulières et déclencher une réponse comportementale adaptée. Le bulbe olfactif est le premier relai de l’information provenant de l’organe de détection, mais intègre également de nombreuses afférences, les fibres centrifuges, provenant d’autres régions cérébrales comme le cortex olfactif. Parmi ces connections, nous avons récemment découvert des connections inhibitrices à longue distance entre le cortex et le bulbe olfactifs. De plus, au cours des dernières décennies, un mécanisme auparavant réfuté a été démontré : la neurogenèse adulte. Ce processus, présent dans l’hippocampe, l’hypothalamus et le bulbe olfactif des rongeurs, permet l’intégration de nouveaux neurones dans les réseaux cérébraux tout au long de la vie d’un individu. Il a également été montré que ces neurones sont particulièrement impliqués dans les phénomènes d’apprentissage et de mémoire. Nous avons donc cherché à déterminer si les connections entre les projections corticales inhibitrices et les nouveaux neurones dans le bulbe olfactif sont modifiées par l’apprentissage olfactif, suggérant une modulation du signal entrant par les expériences passées. En combinant un apprentissage olfactif à de l’électrophysiologie ex vivo, nous avons montré que les neurones générés à l’âge adulte sont spécifiquement plus inhibés par les fibres du cortex après l’apprentissage, mais aussi que l’inhibition accrue est due en partie à une augmentation du nombre de synapses entre ces cellules. De plus, des manipulations optogénétiques de l’inhibition corticale entrainent une altération de la détection d’odeurs proches et l’association de celles-ci à des valeurs, mais n’ont pas d’effet sur la mémoire de ces associations. Nous avons donc démontré un mécanisme où les neurones inhibiteurs à longue-portée, ici ceux du cortex, jouent un rôle majeur dans l’apprentissage sensoriel grâce à une inhibition accrue, spécifiquement sur les neurones générés à l’âge adulte. Olfaction allows most animals to perceive volatile molecules filling the environment they roam. A complex neuronal network – the olfactory system – is required for an animal to detect, identify, and discriminate odors, as well as associate them with contextual cues, leading to adapted beha