Soumis à concours ED 2008
Imagerie cérébrale chez un modèle original de petit animal: apports méthodologiques et scientifiques à l'étude du cerveau, de la cognition et de la plasticité.
Unité/équipe encadrante : Equipe 3 - Vie sociale et communication, perception, production, fonction des signaux.
Nom du responsable scientifique et cotuteur : Hugo COUSILLAS, Isabelle GEORGE
Contact :
Hugo.Cousillas@univ-rennes1.fr (02.23.23.69.79)
Isabelle.George@univ-rennes1.fr (02.23.23.68.63)
Contexte socioéconomique et scientifique :
Le projet vise à développer l’imagerie cérébrale (IRM) du petit animal sur un modèle novateur d’oiseau chanteur, l’étourneau. Cette espèce est devenue une espèce modèle pour l’analyse des structures cérébrales impliquées dans la communication vocale et de leur plasticité. L’équipe d’accueil travaille sur cette espèce depuis plus de 20 ans et domine parfaitement les connaissances sur le comportement de cet oiseau, ainsi que celles sur le traitement de l’information et la catégorisation des sons complexes. Des travaux précédents ont montré l’intérêt de cette espèce pour aborder de façon générale les questions de déficit et récupération des fonctions cognitives. Le projet se fera en partenariat avec l’équipe d’Annemie Van der Linden, directrice du Bio-Imaging Lab de l’Université d’Anvers (Belgique). Cette équipe est à l’heure actuelle la seule au monde à maîtriser l’étude des bases cérébrales du chant par imagerie.
Il se fera également en partenariat avec la PRISM (Plate-forme Rennaise d'Imagerie et de Spectroscopie structurale et Métabolique) et permettra des échanges fructueux entre la plateforme d’imagerie rennaise et le laboratoire belge.
Sujet
Les hypothèses et questions posées (8-10 lignes)
Le but du projet est de mieux comprendre les interactions cerveau-comportement. Nous nous intéresserons particulièrement aux perturbations cognitives consécutives à une privation sensorielle et/ou sociale pendant le développement. Nous savons que chez les étourneaux les environnements acoustique et social jouent un rôle majeur dans le développement du chant et des aires cérébrales impliquées dans ce comportement. Cependant, une des limites des travaux réalisés jusqu’à maintenant est que les enregistrements électrophysiologiques de l’activité des neurones ne peuvent commencer qu’à l’âge adulte et ne sont effectués que dans des zones restreintes du cerveau. L’étude par IRM fonctionnelle des bases neuronales du chant va nous permettre, d’une part d’avoir une vue d’ensemble de toutes les structures impliquées dans le comportement de chant, et d’autre part de suivre l’évolution du cerveau des oiseaux depuis l’éclosion jusqu’à l’âge adulte. En effet, l’imagerie cérébrale étant une technique non invasive, elle permet d’effectuer un suivi longitudinal régulier des mêmes individus.
Les grandes étapes de la thèse et démarche
Les expériences commenceront par l’étude du comportement d’étourneaux adultes sauvages des deux sexes qui serviront de référence et dont les interactions sociales et les vocalisations seront enregistrés et analysés. Ces adultes seront ensuite passés en IRMf afin d’enregistrer les réponses obtenues aux différentes classes de chant des étourneaux. En parallèle, de jeunes étourneaux seront capturés au nid et élevés à la main jusqu’à leur indépendance (4-6 semaines). Ces jeunes serviront aux expériences de perturbations au cours du développement. Leurs comportements et leurs chants seront enregistrés et analysés de façon très régulière pendant toute la durée de l’expérience (2 ans). Ces oiseaux seront également régulièrement passés en IRMf sur 2 ans, afin d’enregistrer les réponses aux mêmes classes de chant que les adultes. Cela nous permettra de suivre l’évolution du cerveau des mâles et des femelles au cours du développement normal et perturbé.
Approches méthodologiques et techniques envisagées
Le suivi comportemental des oiseaux (jeunes et adultes) se fera au laboratoire d’éthologie de Rennes. Les protocoles d’acquisition en imagerie cérébrale seront mis au point par le/la doctorant(e) avec l’équipe d’A. Van der Linden qui maîtrise déjà l’acquisition de telles données chez un autre oiseau chanteur, le diamant mandarin. L’acquisition des données fonctionnelles se fera sur la plateforme d’imagerie belge, pour laquelle de nombreux financements nationaux et internationaux sont déjà disponibles. Une partie des acquisitions de données (notamment anatomiques) pourra se faire sur la plateforme PRISM.
Compétences scientifiques et techniques requises
L’étudiant(e) devra avoir une formation en éthologie ou en neurosciences comportementales. Il/elle devra avoir un intérêt marqué pour le comportement. Une expérience préalable en imagerie cérébrale sera appréciée mais n’est pas nécessaire, dans la mesure où l’étudiant(e) pourra être formé(e) par le Bio-Imaging Lab.
Imagerie cérébrale chez un modèle original de petit animal: apports méthodologiques et scientifiques à l'étude du cerveau, de la cognition et de la plasticité.
Unité/équipe encadrante : Equipe 3 - Vie sociale et communication, perception, production, fonction des signaux.
Nom du responsable scientifique et cotuteur : Hugo COUSILLAS, Isabelle GEORGE
Contact :
Hugo.Cousillas@univ-rennes1.fr (02.23.23.69.79)
Isabelle.George@univ-rennes1.fr (02.23.23.68.63)
Contexte socioéconomique et scientifique :
Le projet vise à développer l’imagerie cérébrale (IRM) du petit animal sur un modèle novateur d’oiseau chanteur, l’étourneau. Cette espèce est devenue une espèce modèle pour l’analyse des structures cérébrales impliquées dans la communication vocale et de leur plasticité. L’équipe d’accueil travaille sur cette espèce depuis plus de 20 ans et domine parfaitement les connaissances sur le comportement de cet oiseau, ainsi que celles sur le traitement de l’information et la catégorisation des sons complexes. Des travaux précédents ont montré l’intérêt de cette espèce pour aborder de façon générale les questions de déficit et récupération des fonctions cognitives. Le projet se fera en partenariat avec l’équipe d’Annemie Van der Linden, directrice du Bio-Imaging Lab de l’Université d’Anvers (Belgique). Cette équipe est à l’heure actuelle la seule au monde à maîtriser l’étude des bases cérébrales du chant par imagerie.
Il se fera également en partenariat avec la PRISM (Plate-forme Rennaise d'Imagerie et de Spectroscopie structurale et Métabolique) et permettra des échanges fructueux entre la plateforme d’imagerie rennaise et le laboratoire belge.
Sujet
Les hypothèses et questions posées (8-10 lignes)
Le but du projet est de mieux comprendre les interactions cerveau-comportement. Nous nous intéresserons particulièrement aux perturbations cognitives consécutives à une privation sensorielle et/ou sociale pendant le développement. Nous savons que chez les étourneaux les environnements acoustique et social jouent un rôle majeur dans le développement du chant et des aires cérébrales impliquées dans ce comportement. Cependant, une des limites des travaux réalisés jusqu’à maintenant est que les enregistrements électrophysiologiques de l’activité des neurones ne peuvent commencer qu’à l’âge adulte et ne sont effectués que dans des zones restreintes du cerveau. L’étude par IRM fonctionnelle des bases neuronales du chant va nous permettre, d’une part d’avoir une vue d’ensemble de toutes les structures impliquées dans le comportement de chant, et d’autre part de suivre l’évolution du cerveau des oiseaux depuis l’éclosion jusqu’à l’âge adulte. En effet, l’imagerie cérébrale étant une technique non invasive, elle permet d’effectuer un suivi longitudinal régulier des mêmes individus.
Les grandes étapes de la thèse et démarche
Les expériences commenceront par l’étude du comportement d’étourneaux adultes sauvages des deux sexes qui serviront de référence et dont les interactions sociales et les vocalisations seront enregistrés et analysés. Ces adultes seront ensuite passés en IRMf afin d’enregistrer les réponses obtenues aux différentes classes de chant des étourneaux. En parallèle, de jeunes étourneaux seront capturés au nid et élevés à la main jusqu’à leur indépendance (4-6 semaines). Ces jeunes serviront aux expériences de perturbations au cours du développement. Leurs comportements et leurs chants seront enregistrés et analysés de façon très régulière pendant toute la durée de l’expérience (2 ans). Ces oiseaux seront également régulièrement passés en IRMf sur 2 ans, afin d’enregistrer les réponses aux mêmes classes de chant que les adultes. Cela nous permettra de suivre l’évolution du cerveau des mâles et des femelles au cours du développement normal et perturbé.
Approches méthodologiques et techniques envisagées
Le suivi comportemental des oiseaux (jeunes et adultes) se fera au laboratoire d’éthologie de Rennes. Les protocoles d’acquisition en imagerie cérébrale seront mis au point par le/la doctorant(e) avec l’équipe d’A. Van der Linden qui maîtrise déjà l’acquisition de telles données chez un autre oiseau chanteur, le diamant mandarin. L’acquisition des données fonctionnelles se fera sur la plateforme d’imagerie belge, pour laquelle de nombreux financements nationaux et internationaux sont déjà disponibles. Une partie des acquisitions de données (notamment anatomiques) pourra se faire sur la plateforme PRISM.
Compétences scientifiques et techniques requises
L’étudiant(e) devra avoir une formation en éthologie ou en neurosciences comportementales. Il/elle devra avoir un intérêt marqué pour le comportement. Une expérience préalable en imagerie cérébrale sera appréciée mais n’est pas nécessaire, dans la mesure où l’étudiant(e) pourra être formé(e) par le Bio-Imaging Lab.