Thèse numérisée par la Division de la gestion de documents et des archives de l'Université de Montréal.

La dépression est une pathologie grave qui, malgré de multiples stratégies thérapeutiques, demeure résistante chez un tiers des patients. Les techniques de stimulation cérébrale sont devenues une alternative intéressante pour les patients résistants à diverses pharmacothérapies. La stimulation du nerf vague (SNV) a ainsi fait preuve de son efficacité en clinique et a récemment été approuvée comme traitement additif pour la dépression résistante. Cependant, les mécanismes d’action de la SNV en rapport avec la dépression n’ont été que peu étudiés. Cette thèse a donc eu comme premier objectif de caractériser l’impact de la SNV sur les différents systèmes monoaminergiques impliqués dans la pathophysiologie de la dépression, à savoir la sérotonine (5-HT), la noradrénaline (NA) et la dopamine (DA), grâce à l’utilisation de techniques électrophysiologiques et de la microdialyse in vivo chez le rat. Des études précliniques avaient déjà révélé qu’une heure de SNV augmente le taux de décharge des neurones NA du locus coeruleus, et que 14 jours de stimulation sont nécessaires pour observer un effet comparable sur les neurones 5-HT. Notre travail a démontré que la SNV modifie aussi le mode de décharge des neurones NA qui présente davantage de bouffées, influençant ainsi la libération terminale de NA, qui est significativement augmentée dans le cortex préfrontal et l’hippocampe après 14 jours. L’augmentation de la neurotransmission NA s’est également manifestée par une élévation de l’activation tonique des récepteurs postsynaptiques α2-adrénergiques de l’hippocampe. Après lésion des neurones NA, nous avons montré que l’effet de la SNV sur les neurones 5-HT était indirect, et médié par le système NA, via l’activation des récepteurs α1-adrénergiques présents sur les neurones du raphé. Aussi, tel que les antidépresseurs classiques, la SNV augmente l’activation tonique des hétérorécepteurs pyramidaux 5-HT1A, dont on connait le rôle clé dans la réponse thérapeutique aux antidépresseurs. Par ailleurs, nous avons constaté que malgré une diminution de l’activité électrique des neurones DA de l’aire tegmentale ventrale, la SNV induit une augmentation de la DA extracellulaire dans le cortex préfrontal et particulièrement dans le noyau accumbens, lequel joue un rôle important dans les comportements de récompense et l’hédonie. Un deuxième objectif a été de caractériser les paramètres optimaux de SNV agissant sur la dépression, en utilisant comme indicateur le taux de décharge des neurones 5-HT. Des modalités de stimulation moins intenses se sont avérées aussi efficaces que les stimulations standards pour augmenter l’activité électrique des neurones 5-HT. Ces nouveaux paramètres de stimulation pourraient s’avérer bénéfiques en clinique, chez des patients ayant déjà répondu à la SNV. Ils pourraient minimiser les effets secondaires reliés aux périodes de stimulation et améliorer ainsi la qualité de vie des patients. Ainsi, ces travaux de thèse ont caractérisé l’influence de la SNV sur les trois systèmes monoaminergiques, laquelle s’avère en partie distincte de celle des antidépresseurs classiques tout en contribuant à son efficacité en clinique. D’autre part, les modalités de stimulation que nous avons définies seraient intéressantes à tester chez des patients recevant la SNV, car elles devraient contribuer à l’amélioration des bénéfices cliniques de cette thérapie. / Depression is a severe psychiatric disorder, in which a third of patients do not achieve remission, despite the wide variety of therapeutic strategies that are currently available. Brain stimulation has emerged as a promising alternative therapy in cases of treatment resistance. Vagus nerve stimulation (VNS) has shown promise in treating resistant-depressed patients, and it has been approved as an adjunctive treatment for resistant depression. However, the mechanism of action by which VNS exerts its antidepressant effects has remained elusive. The first goal of this thesis was therefore to characterize the impact of VNS on monoaminergic systems known to be implicated in the pathophysiology of depression such as serotonin (5-HT), norepinephrine (NE) and dopamine (DA), by means of electrophysiologic techniques and microdialysis in the rat brain. Previous research has indicated that one hour of VNS increased the basal firing activity of locus coeruleus NE neurons and, secondarily, that of 5-HT neurons, but only after 14 days of stimulation. Our work demonstrated that VNS also modified the firing pattern of NE neurons towards a bursting mode of discharge. This mode of firing was shown to lead to enhanced NE release in the prefrontal cortex and hippocampus after 14 days. Increased NE neurotransmission was also evidenced by enhanced tonic activation of postsynaptic α2-adrenoceptors in the hippocampus. Selective lesioning of NE neurons was then used to demonstrate that the effects of VNS on the 5-HT system were indirect, and mediated by the activation of α1-adrenoceptors located on the dorsal raphe 5-HT neurons. Similar to classical antidepressants, VNS also enhanced the tonic activation of pyramidal 5-HT1A heteroreceptors, which are known to play a key role in the antidepressant response. We also found that in spite of a diminished firing activity of ventral tegmental area DA neurons after VNS, extracellular DA levels were significantly elevated in the prefrontal cortex, and particularly in the nucleus accumbens which plays an important role in reward behavior and hedonia. A second objective was to characterize the optimal VNS parameters to treat depression using the firing activity of 5-HT neurons as an indicator. It was found that less stimulation was as effective as the standard levels to increase 5-HT neurons firing rate. These novel parameters could be helpful for clinical application in VNS responsive patients, to potentially minimize and/or even prevent stimulation-related side effects, thus improving their quality of life. In brief, these studies reveal an influence of VNS on all three central monoamine systems, which differs in part from that of classical antidepressants while contributing to the clinical efficacy of this approach. It will also be interesting to determine whether the proposed lower stimulation parameters are as effective in providing antidepressant response in patients receiving VNS, which should contribute to improve the clinical benefits of that therapy.

Des travaux récents démontrent que certains neurones dopaminergiques du mésencéphale ont la capacité de libérer du glutamate en plus de la dopamine (DA). Ce phénomène de « co-transmission » requiert l’expression du transporteur vésiculaire du glutamate de type 2 (VGLUT2) dans les neurones dopaminergiques. Certaines observations montrent que l’expression de VGLUT2 dans les neurones dopaminergiques survient tôt durant leur développement et est essentiellement limitée aux neurones de l’aire tegmentaire ventrale (VTA). De plus, cette libération de glutamate se retrouve principalement au niveau des terminaisons de ces neurones dans le striatum ventral, mais pas dans le striatum dorsal. Ces données suggèrent d’une part un rôle développemental possible du glutamate dans les neurones dopaminergiques, et d’autre part, que les signaux dérivés des neurones cibles puissent réguler le double phénotype des neurones dopaminergiques menant ainsi à une plasticité phénotypique. Par ailleurs, il est toujours inconnu si cette libération de glutamate se fait à partir des terminaisons qui relâchent la DA ou à partir de terminaisons axonales distinctes. De plus, le rôle physiologique de ce surprenant phénomène de co-transmission reste également inconnu. Ainsi, dans cette étude, nous avons d’abord démontré in vitro et in vivo que l’expression de VGLUT2 est nécessaire pour la survie et la croissance d’une sous-population de neurones dopaminergiques. En utilisant une lignée de souris ayant une délétion génique spécifique de VGLUT2 dans les neurones dopaminergiques, nous avons observé une diminution du nombre de terminaisons dopaminergiques et glutamatergiques dans le striatum, une baisse de libération de DA dans le striatum ventral, une diminution de la coordination motrice ainsi qu’une diminution de l’activité locomotrice induite par les drogues d’abus. D’autre part, nous avons démontré in vitro et in vivo que les neurones dopaminergiques au double phénotype établissent des terminaisons distinctes afin de relâcher le glutamate et la DA. De plus, nous démontrons que ce phénomène de ségrégation des sites de libération semble être induit par une interaction avec les neurones du striatum ventral. Ces travaux démontrent le rôle physiologique déterminant de la co-transmission DA-glutamate pour l’homéostasie du système DAergique et dévoile une caractéristique fondamentale de l’établissement des terminaisons axonales de ces neurones. Ces travaux permettent ainsi de mieux comprendre les rôles physiologiques de la co-libération de glutamate par les neurones du système nerveux central et présentent une nouvelle perspective sur les dysfonctions potentielles de ces neurones dans les maladies du cerveau. / A subset of midbrain dopamine (DA) neurons has been shown to express the type 2 vesicular glutamate transporter (VGLUT2) supporting their capacity for glutamate co-release from some of their axon terminals. However, the physiological significance of this phenomenon is presently unknown. VGLUT2 expression by DA neurons occurs early during their development and is mainly found in DA neurons localized to the ventral tegmental area (VTA). Glutamate release by DA neurons can be detected at terminals contacting ventral but not dorsal striatal neurons. Together, these findings suggest the possibility glutamate co-release by DA neurons plays a developmental role and that target-derived signals regulate the neurotransmitter phenotype of DA neurons. Whether glutamate can be released from the same terminals that release DA or from a special subset of axon terminals is undetermined. Moreover, the physiological role of glutamate release by DA neurons is essentially unknown. Using a conditional gene knock-out approach to selectively disrupt the Vglut2 gene in mouse DA neurons, we obtained in vitro and in vivo evidence demonstrating reduced growth and survival of mesencephalic DA neurons, associated with a decrease in the density of DA innervation in the nucleus accumbens, reduced activity-dependent DA release, decreased motor coordination and impaired locomotor activation induced by drugs of abuse. In this study we also provide in vitro and in vivo data supporting the hypothesis that DA and glutamate-releasing terminals are mostly segregated and that striatal neurons regulate the co-phenotype of midbrain DA neurons and the segregation of release sites. These findings provide strong evidence for a functional role of the glutamatergic cophenotype in the development of mesencephalic DA neurons, unveils a fundamental feature of dual neurotransmission and plasticity of the DA system and open new perspectives into the pathophysiology of brain diseases implicatingthe DA system.

Le développement de sondes moléculaires fluorescentes pour le suivi ex vivo de phénomènes biologiques (communication nerveuse, par exemple) est en plein essor. Dans cette optique, des dérivés fluorescents de cyclotrivératrylènes (CTV), cavitands propices à la complexation de petites molécules organiques, ont été synthétisés. La stratégie utilisée consiste à introduire des groupements électro-donneurs et électro-attracteurs conjugués sur chaque unité aromatique du CTV afin d’avoir des systèmes de type « push-pull ». L’extension de la conjugaison entre les groupements électro-attracteurs et électro-donneurs a été envisagée afin d’améliorer les propriétés spectroscopiques des sondes. Des réactions de couplage organométallique de Sonogashira, ainsi que des cycloadditions alcynes-azotures catalysées par le cuivre (CuAAc), ont été conduites sur le squelette CTV dans ce but. La caractérisation spectroscopique des différentes sondes fluorescentes développées a été réalisée en milieu organique et en conditions physiologiques, pour celles dont la solubilité le permettait. L’étude des propriétés de reconnaissance de ces dernières, pour des ammoniums d’intérêt biologique (tels que les neurotransmetteurs, acétylcholine, dopamine et dérivés) en conditions physiologiques, a également été menée par spectrofluorimétrie, ainsi que par d’autres techniques (RMN, calorimétrie). La formation d’assemblages moléculaires en milieu aqueux a également été mise en évidence (expériences de diffusion dynamique de la lumière, microscopie électronique en transmission), pour certaines sondes lors de ce travail. / The development of fluorescent probes for the ex vivo detection of biological phenomena (neuronal communication, for example) presents a growing interest. In this context, fluorescent cyclotriveratrylene (CTV) derivatives have been developed, as these cavitands are known to complex small organic molecules. The strategy used to get interesting spectroscopic properties, was to introduce conjugated electron-donating and electron-withdrawing groups on each aromatic unit of the CTV (leading to “push-pull” systems). To improve the spectroscopic properties of the probes, the conjugation between the electron-donating and the electron-withdrawing groups was extended. Hence, the Sonogashira organometalic coupling reaction and the copper catalyzed cycloaddition directly on CTV skeleton were used. The spectroscopic characterization of the new fluorescent probes synthesized was done, in organic solvent but also in physiological conditions when the solubility permits it. The recognition studies for biological ammoniums, such as neurotransmitters (acetylcholine, dopamine, and derivatives) were performed in physiological conditions by spectrofluorimetry but also other methods (like MNR or micro-calorimetry). The formation of molecular assemblies was also observed (by dynamic light scattering and transmission electron microscopy) during this work with some of the probes.

La méthylation de l’ADN est une modification majeure du génome des eucaryotes permettant de moduler l’expression génique et contrôler le développement des mammifères. La protéine Mecp2 (Methyl CpG binding protein 2), dont le gène est situé sur le chromosome X, appartient à la famille des protéines de liaison à l’ADN méthylé. Sur la base de sa structure et de ses interactions Mecp2 a été décrit comme un répresseur de l’expression des gènes. A l’heure actuelle, son implication en tant qu’activateur de la transcription et organisateur de la structure chromatinienne lui confère un rôle plus global dans la régulation de l’épigénome. Des mutations de MECP2 conduisent à des troubles neurologiques dont le principal est le syndrome de Rett (RTT). Cette pathologie dominante liée à l’X affecte principalement les jeunes filles (incidence: 1/15000 naissances). Même si les causes précises du phénotype RTT ne sont pas connues, le profil d’expression de Mecp2 est en lien avec la synaptogenèse, la maturation et la maintenance des réseaux neuronaux. A mon arrivée en thèse l’équipe qui m’a accueilli venait d’identifier des déficits neuronaux, affectant notamment les groupes catécholaminergiques bulbaires et périphériques, à l’origine de troubles respiratoires chez un modèle murin de cette pathologie. Mon travail de thèse a permis de caractériser l’évolution postnatale des déficits moteurs et physiologiques affectant la souris Mecp2-déficiente. L’étude de structures catécholaminergiques d’intérêt telles que la Substantia Nigra et le Locus Coeruleus a révélé que les neurones dopaminergiques et noradrénergiques centraux ont un métabolisme affecté. Le nombre de neurones immunomarqués apparait significativement réduit dans ces groupes ce qui résulterait d’une perte progressive du phénotype « catécholaminergique », en l’absence de mort cellulaire. Nos données suggèrent que ces atteintes constituent un corrélat neuropathologique aux troubles comportementaux observés chez les souris Mecp2-déficientes. Ainsi certains troubles moteurs ont pu être améliorés, à l’aide d’un agent pharmacologique pro-dopaminergique, la L-Dopa. En relation avec les déficits en Bdnf (Brain-derived neurotrophic factor) décrits chez les patientes et les souris Mecp2-déficientes, nous avons identifié qu’une modification du dosage de Mecp2 induit une dérégulation de gènes (Htt, Hap1) codant des protéines impliquées dans le transport intracellulaire des vésicules de Bdnf. Nos travaux nous permettent de postuler que chez la souris Mecp2-déficiente, une altération de la dynamique de transport des vésicules chargées en Bdnf pourrait exacerber le déficit d’expression de cette neurotrophine. Notre traitement des souris Mecp2-déficientes par la cystéamine, une molécule capable d’agir sur les contenus, la libération et la sécrétion du Bdnf permet d’augmenter la survie des animaux et de réduire leurs troubles moteurs. Nos résultats montrent que les déficiences en Mecp2 entrainent des déficits de transport axonal du Bdnf qui s’ajoutent aux déficits de production du Bdnf. Par ailleurs, avec l’utilisation d’agents pharmacologiques agissant sur ce transport, nous offrons de nouvelles perspectives thérapeutiques. / DNA methylation is the major modification of eukaryotic genomes and plays an essential role in mammalian development. The protein Mecp2 (Methyl CpG binding protein 2), encoded by a gene located on the X chromosome, belongs to the ‘Methyl Binding domain’ protein family. Based on its structure and its interactions Mecp2 has historically been described as a repressor of expression for many genes. Currently, its involvement as an activator of transcription and its role in chromatin architecture suggests that it could be a global regulator of the epigenome. Mutations in MECP2 lead to neurological disorders, among which Rett syndrome (RTT). This dominant X-linked pathology mainly affects girls (incidence: 1/15000 live births). Although the precise causes of the RTT phenotype are unknown, the pattern of Mecp2 expression is related to synaptogenesis, maturation and neuromaintenance. Before my integration in the ‘Human Neurogenetics’ team, this group identified neural deficits, affecting brainstem and peripheral catecholaminergic cell groups, causing respiratory disturbances in a mouse model of this disease. My thesis work enabled the characterization of the postnatal physiological and motor deficits affecting the Mecp2-deficient mice. The study of catecholaminergic structures of interest such as the substantia nigra pars compacta and the locus coeruleus has revealed that the central noradrenergic and dopaminergic neurons are affected in their metabolism. The number of immunolabelled neurons of these groups appears significantly reduced and would result in a gradual loss of the mature ‘catecholaminergic’ phenotype, in the absence of cell death. Our data suggest that these defects are a neuropathological correlate for behavioral disorders observed in Mecp2-deficient mice. Some motor deficits have been improved, with L-Dopa, a pro-dopaminergic drug. In relation with Bdnf (Brain-derived neurotrophic factor) reduction described in patients and Mecp2-deficient mice, we identified that a change in the dosage of Mecp2 deregulates genes (Htt, Hap1) encoding proteins involved in the intracellular transport of Bdnf. Our work allows to postulate that in the Mecp2-deficient neurons, an altered dynamics of Bdnf vesicles transport could exacerbate the deficit of expression of this neurotrophin. Our treatment of Mecp2-deficient mice with cysteamine, a molecule able to increase Bdnf contents and enhancing its release and secretion, increased the survival of the animals and reduced their motor defects. Our results show that the Mecp2-deficiencies lead to alteration in the axonal transport of Bdnf in addition to deficits in Bdnf production. In addition, by the use of pharmacological agents that affect this transport, we offer new therapeutic perspectives.

L’ADHD (Attention-deficit/hyperactivity disorder) est une maladie du développement caractérisée par l’impulsivité, l’hyperactivité, et l’inattention. Les voies neuronales impliquées dans ces déficits indiquent des dysfonctionnements dans les réseaux catécholaminergiques frontal-sous-corticaux, impliquant l'innervation dopaminergique et noradrénergique. Des études récentes ont mis en évidence une hypersensibilité à la douleur chez les patients ADHD et soulignent une possible comorbidité entre l’ADHD et la douleur. Cependant, les mécanismes et les circuits neuraux impliqués dans ces interactions sont inconnus. Afin de décrypter cette relation, nous avons généré un modèle ADHD de souris à P5 par une lésion néonatale des voies dopaminergiques centrales avec la 6-Hydroxydopamine (6-OHDA) et nous avons démontré la validité du modèle pour mimer le syndrome ADHD. Ensuite, nous avons analysé les comportements douloureux dans le modèle de souris 6-OHDA. Ces derniers présentent un abaissement des seuils de la douleur, ce qui suggère que l’ADHD induit une sensibilisation à la douleur (comorbidité ADHD-Douleur). Nous avons confirmé à l’aide d’enregistrements extracellulaires unitaires, que les modifications de la sensibilité à la douleur des souris 6-OHDA sont dues à une augmentation de l’excitabilité des neurones nociceptifs de la moelle épinière. Cette sensibilisation passe donc par une altération de l’intégration sensorielle dans la moelle épinière via la mise en jeu de contrôles descendants. La connectivité "cortex cingulaire antérieur (ACC) – insula postérieur (PI)" est la clé dans cette comorbidité ADHD-douleur, impliquée dans les fonctions exécutives, les émotions et elle envoie aussi des projections vers la corne dorsale de la moelle épinière. En effet, en combinant les analyses électrophysiologiques, optogénétiques et comportementales, nous avons démontré que les effets de l’ADHD sur la sensibilisation douloureuse passent par la mise en jeu de l’ACC et de la voie ACC – PI. En conclusion, nous montrons que les conditions ADHD induisent une hyperactivation des neurones nociceptifs de la moelle épinière et une hypersensibilité à la douleur. Nous suggérons également que le circuit ACC – PI pourrait déclencher un dysfonctionnement des neurones de la moelle épinière sur la douleur dans les conditions ADHD. / Attention deficit hyperactivity disorder (ADHD) is characterized by the core symptoms of inattention, hyperactivity and impulsivity. Neural pathways underlying these deficits point to deficits within frontal-subcortical catecholaminergic networks, involving dopaminergic and noradrenergic innervation. Hence, impairment of the dopaminergic neurotransmission is a frequent target of ADHD medication. Low-dose psychostimulants, including methylphenidate (MpH) and amphetamines (AMP) are the most widely used treatments of ADHD. Recent evidence pointed to pain hypersensitivity in subjects with ADHD history, and suggests possible comorbidity of ADHD with pain. However, the mechanisms and neural circuits involved in these interactions are unknown. In order to understand this comorbidity, the first objective was to create a good animal model of ADHD. We generated a mouse model at P5 by neonatal disruption of central dopaminergic pathways with 6-Hydroxydopamine (6-OHDA) and we demonstrated the validity of the model to mimic ADHD syndrome. Next, we analyzed nociceptive responses in the 6-OHDA mouse model of ADHD. We found that 6-OHDA mice exhibited a marked decrease of withdrawal thresholds, suggesting that ADHD increase nociceptive sensitivity. Interestingly, by using in vivo electrophysiological recordings, we demonstrated that allodynia and hyperalgesia may be caused by neuronal hyperexcitability in the dorsal spinal cord. Moreover, we found that both lowered wihdrawal threshold and increased activity of nociceptive neurons in ADHD-like mice was not normalized by MpH. We tested the hypothesis that descending controls are responsible for pain alterations through the modulation of spinal circuits. The ‘anterior cingulate cortex (ACC) – posterior insular (PI)’ connectivity is at the cross-road of ADHD and pain, being involved in executive functions and emotions, as well as sending projections to the dorsal horn of the spinal cord. By combining electrophysiological, optogenetic and behavioral analyzes, we have shown that the effects of ADHD on painful sensitization involve the implication of ACC and the ACC - PI pathway. In conclusion, we showed that ADHD conditions induce spinal cord nociceptive neurons hyperactivation and pain hypersensitivity. We also suggest that the ACC - PI circuit may trigger dysfunction of spinal cord neurons in ADHD conditions.

Estudos clínicos nos pacientes com epilepsia mostram a importância da neurotransmissão modulada pela dopamina na epilepsia. Múltiplos fatores genéticos predispõem à epilepsia e há evidências de uma relação direta entre a epilepsia e as variações nos genes que codificam proteínas envolvidas na neurotransmissão dopaminérgica. O objetivo do nosso estudo foi investigar se os polimorfismos da via dopaminérgica e o Val66Met do BDNF estavam associados à ocorrência de epilepsia do lobo temporal causada por esclerose hipocampal. Para este fim, avaliamos 119 pacientes com epilepsia do lobo temporal causada por esclerose hipocampal e 113 voluntários saudáveis. Os participantes foram genotipados para os polimorfismos do gene DAT (3\'UTR e Intron 8), receptores dopaminérgicos (DRD2 e DRD4), COMT, MAO e BDNF (Val66Met). Não houve diferença entre pacientes e controles para os polimorfismos relacionados ao DAT, Íntron 8 VNTR (p 0,395) e 3\'UTR VNTR (p 0,614) e para a análise dos haplótipos (3\'UTR e Intron 8) (p 0.205). Não houve diferença entre pacientes e controles para os polimorfismos dos receptores dopaminérgicos DRD2 rs1800497 (p 0.440), DRD4 rs1800955 (p 0.548) e DRD4 VNTR (p 0.318). Não observamos diferença entre pacientes e controles quanto aos polimorfismos COMT rs4680 (p 0.482) e MAOA_uVNTR (p 0.753), metabolizadores de DA. Não observamos diferença na distribuição genotípica do polimorfismo Val66Met (rs6265) do BDNF (p 0,636) e a distribuição alélica (p 0.471) no grupo de pacientes com epilepsia do lobo temporal causada por esclerose do hipocampo. Nossos achados demonstraram que os polimorfismos da via dopaminérgica e BDNF Val66Met analisados neste estudo não parecem estar associados à epilepsia de lobo temporal causada por esclerose de hipocampo / Clinical studies in patients with epilepsy showed the role of neurotransmission modulated by dopamine in epilepsy. Multiple genetic factors predispose to epilepsy; there is evidence for a direct relationship between epilepsy and variations in genes encoding proteins involved in dopaminergic neurotransmission. The aim of our study was to investigate if the polymorphism related to the dopaminergic pathway and BDNF polymorphism Val66Met were associated with the occurrence of temporal lobe epilepsy caused by hippocampal sclerosis. We assessed 119 patients with unequivocal temporal lobe epilepsy caused by hippocampal sclerosis and 113 healthy volunteers. Individuals were genotyped for DAT gene polymorphisms (3\'UTR and Intron 8), dopaminergic receptors (DRD2 and DRD4), COMT, MAO and BDNF. There was no difference between patients and controls considering the polymorphisms related to DAT, Intron 8 VNTR (p 0,395) and 3\'UTR VNTR (p 0.614) and for the analysis of haplotypes (3\'UTR and Intron 8) (p 0.205). There was no difference between patients and controls considering the dopaminergic receptor polymorphisms DRD2 rs1800497 (p 0.440), DRD4 rs1800955 (p 0.548) and DRD4 VNTR (p 0.318). We observed no difference between patients and controls regarding COMT polymorphisms rs4680 (p 0.482) and MAOA_uVNTR (p 0.753), of dopaminergic metabolizers. We did not observe difference in the genotypic distribution of BDNF Val66Met polymorphism (rs6265) (p 0.636) and in the allelic distribution (p 0.4711) in the group with temporal lobe epilepsy caused by hippocampal sclerosis. Our findings suggest that the polymorphisms of the dopaminergic pathway evaluated in this study and BDNF Val66Me do not appear to be associated with temporal lobe epilepsy caused by hippocampal sclerosis

L’ocytocine (OT) est un neuropeptide synthétisé au sein de l’hypothalamus. On sait aujourd’hui que l’OT est fortement impliquée dans la modulation de nombreux comportements et émotions. Pourtant, il reste encore difficile d’expliquer comment s’organise le système ocytocinergique, par exemple en sous-ensembles spécifiques. De même, les circuits neuronaux impliqués dans leur recrutement restent obscures, tout comme leur potentielle plasticité. C’est pourquoi, au cours de ma thèse, je me suis attachée à mieux comprendre ces différents points. Les résultats obtenus ont montré que i) un sous-ensemble spécifique de neurones OT est recruté par la peur ; ii) le système OT fait preuve d’une grande plasticité après une exposition à un contexte effrayant ; iii) le neuropeptide S est capable de recruter une sous-population de neurones OT afin d’exercer une action anxiolytique ; iv) les neurotransmetteurs monoaminergiques sont eux-mêmes capables de recruter différents sous-ensembles de neurones OT. En conclusion, mon travail a mis en évidence la plasticité de ce système peptidergique et différentes manières de recruter de manière spécifiques certains sous-ensembles existants de neurones OT. / Oxytocin (OT) is a peptide synthesized within the hypothalamus. We now know that OT is strongly involved in the modulation of many behaviors and emotions. However, it is still difficult to explain how the oxytocinergic system is organized, for example in specific sub-populations. Similarly, the neuronal circuits involved in their recruitment remain obscure, like their potential plasticity. That is why, during my thesis, I tried to better understand these different points. The results obtained showed that i) a specific sub-population of OT neurons is recruited by fear; ii) the OT system exhibits great plasticity after exposure to a scary context; iii) the neuropeptide S is able to recruit an OT neuron sub-population in order to exert an anxiolytic effect; iv) monoaminergic neurotransmitters are themselves able to recruit different sub-populations of OT neurons. In conclusion, my work has highlighted the plasticity of this peptidergic system and different ways to recruit in a specific manner some existing sub-populations of OT neurons.

Pour élucider les effets récompensants de la lumière, deux approches expérimentales ont été adoptées. Une étude chez le rongeur diurne Arvicanthis ansorgei indique que le raccourcissement de la longueur du jour avec la diminution de l'intensité lumineuse induit des changements du rythme de l’activité locomotrice, de la quantité de dopamine dans le système de la récompense et sur l'expression du gène Per2 dans le noyau suprachiasmatique. Ces altérations ont été améliorées par l'exposition journalière à des créneaux d’une heure de lumière à la fin du jour. Dans une étude humaine, le bien-être subjectif mesuré par d'échantillonnage de ressentis, a été corrélée avec des mesures de fluctuations lumineuses environnementales chez des participants en bonne santé et des insomniaques. Les résultats ont montré que le bien-être subjectif augmente proportionnellement à l'intensité de la lumière chez de jeunes en bonne santé contrairement à un déficit global en matière d'évaluation hédonique chez les insomniaques. De plus amples études devraient être menées afin d'élucider l'effet des signaux lumineux environnementaux sur les circuits de récompense. / To elucidate the reward effects of light, two experimental approaches have been adopted. An experiment for the study of the effects of exposure to a winter-like photoperiod on the diurnal rodent Arvicanthis ansorgei indicated that shortened day length with reduced light intensity induces a phase change in locomotor activity, alterations in the dopamine content in reward system structures, and alterations in the Per2 clock gene expression in the suprachiasmatic nucleus. These measures were improved by daily exposure to a one-hour pulse of light at late in the day. In a human model, subjective wellbeing, measured by experience sampling, was correlated with ambient luminosity measurements in participants with insomnia and healthy controls. Results indicated that subjective wellbeing increases with increasing light intensity in healthy young volunteers, in contrast to an overall deficit in reward evaluation in insomniacs. Light exposure should be taken into account as an important factor in determining the quality of life of insomniacs and in depression. Further studies should be conducted to elucidate the effect of ambient light signals on reward circuits.

A filamina A (FLNA) é uma proteína de citoesqueleto com diversas funções, dentre as quais estão motilidade celular e ancoragem de receptores de membrana. A alteração de sua expressão foi anteriormente descrita em diversos tipos de neoplasia. Em tumores hipofisários, demonstrou-se que sua expressão se correlacionou à expressão de receptores de dopamina tipo 2 (DRD2) em prolactinomas, e com a sinalização intracelular do receptor de somatostatina tipo 2 (SSTR2) após ativação por agonista, em somatotropinomas. Neste estudo, avalariam-se a expressão da FLNA, DRD2, SSTR2 e SSTR5 em diversos tumores hipofisários: prolactinomas, somatotropinomas, corticotropinomas e adenomas clinicamente não funcionantes (ACNF). Avaliou-se também a correlação entre a expressão da FLNA e resposta aos tratamentos medicamentosos, com agonista dopaminérgico (AD) ou com ligantes do receptor de somatostatina (LRS), e entre FLNA e as características de invasividade e/ou agressividade tumorais. Houve correlação entre a expressão de FLNA e a expressão de DRD2 e, entre FLNA e a resposta ao AD, nos ACNFs. Nos corticotropinomas, houve correlação entre a expressão da FLNA e critérios de invasividade tumoral. Portanto, o papel da FLNA nos tumores hipofisários pode depender do tipo celular implicado. Além disso, o envolvimento da FLNA nos mecanismos de resistência aos medicamentos utilizados nos tumores hipofisários, AD ou LRS, não deve estar relacionado apenas à sua ação na ancoragem e reciclagem dos receptores DRD2 e SSTRs, mas também à sua ação na motilidade celular, propiciando caratecterísticas de invasividade / Filamin A (FLNA) is a cytoskeletal protein with a variety of functions, including cell motility and membrane receptor anchorage. Changes in FLNA expression has already been described in several types of neoplasia. In pituitary tumors, its expression has been shown to correlate with the expression of dopamine type 2 receptors (DRD2) in prolactinomas and with intracellular somatostatin type 2 receptor (SSTR2) signaling after agonist activation in somatotropinomas. The expression of FLNA, DRD2, SSTR2 and SSTR5 in different pituitary tumors: prolactinomas, somatotrophinomas, corticotrophinomas and clinically nonfunctioning adenomas (CNFA) were evaluated. We also correlate FLNA expression to sensibility to drug treatments with dopamin agonists (DA) or somatostatin receptor ligands (SRL), and to tumor invasiveness and/or aggressiveness. Positive correlation between FLNA expression and DRD2 expression and between FLNA and DA response were found in CNFA. In corticotrophinomas, there was correlation between FLNA expression and tumor invasiveness. Therefore, the role of FLNA in pituitary tumors seems to depend on the cell type involved. Additionally, FLNA involvement in the mechanisms of drug (DA or SRL) resistance in pituitary tumors could not be related only to its action in the anchoring and recycling of DRD2 and SSTR receptors, but also to its action on cellular motility and invasiveness