Addiction is characterized by a progressive loss of executive control over drug-seeking and consumption, and may be associated with a behavioral shift from instrumental goal-directed actions to stimulus-response habits. Sex differences in drug addiction have been linked to changing hormone levels across the estrous cycle, and females exhibit a particular vulnerability to psychostimulants such as cocaine and amphetamines. Psychostimulants and estrogen both influence dopaminergic activity in the dorsal striatum, a region of the brain in which dopamine activity is thought to mediate the shift from action to habit. In the present set of experiments, we examined the roles of sex, amphetamine, and degree of training on habit formation in rats. To test habit formation in each experiment, animals were trained on a variable interval (VI) schedule of reinforcement to nose-poke for sucrose pellet reinforcers, then the sucrose was devalued in half of the animals by pairing its presentation with injections of lithium chloride (LiCl) to induce nausea. Animals for whom the sucrose was paired with LiCl acquired a conditioned taste aversion for the sucrose reinforcer. When tested in extinction, paired animals who remained goal-directed should inhibit their responding for the devalued sucrose, whereas animals in habit should be insensitive to the devaluation and respond at a similar rate as their non-devalued counterparts. Experiment 1 examined the role of sex in habit formation in which intact male and female rats received identical training, devaluation, and testing in two separate within-sex experiments. After 240 reinforcer exposures females exhibited habitual behavior whereas males remained goal-directed. In Experiment 2, female rats were ovariectomized (OVX) and half were given cyclic estrogen replacement. All animals received either pre-exposure to methamphetamine (METH) or vehicle. Following exposure to 120 reinforcers, a level of training that had previously been shown to be subthreshold to habit formation in males, all female groups demonstrated goal-directed responding at test, revealing a lack of effect of hormone replacement or drug pre-treatment on habit formation in OVX females at this level of reinforcer exposure. Experiment 3 aimed to determine the degree of nose-poke training that would be sub-threshold to habit formation in intact females, and two groups were given different amounts of training. Both groups exhibited habitual responding, indicating that habit threshold in females is lower than hypothesized. Overall, these experiments suggest that females shift into habitual behavior earlier in training than males, and further experiments need to be conducted to determine how factors such as hormone milieu and psychostimulant exposure influence this progression.

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Un vaste corpus de recherches computationnelles est consacré à l’analyse du contrôle moteur. Cette approche, qui étudie l’adaptation saccadique comme un modèle d’apprentissage sensori-Moteur, invoque des mécanismes spécialisés dans la calibration de gains internes ou l’optimisation de fonctions de coûts. Cette thèse propose une explication différente de l’apprentissage oculo-Moteur en montrant que les distributions d’amplitudes saccadiques peuventêtre modifiées par leurs conséquences.D’abord, nous avons manipulé la médiane du gain saccadique. Nous avons éliminé l’erreur rétinienne post-Saccadique et présenté des stimulus sonores ou visuels après les saccades répondant à des critères d’amplitude. Ce renforcement opérant a induit des changements de gain similaires à l’adaptation saccadique obtenue par le paradigme conventionnel de double saut. Puis nous avons montré qu’une part de la variabilité peut être contrôlée par un apprentissage opérant. Différents niveaux de variabilité de gain ont été renforcés avec un son. Les changements obtenus suggèrent que la variabilité ne résulte pas uniquement d’un bruit interne. Enfin, dans une tâche de recherche visuelle, la présentation de la cible en guise d’agent renforçateur a aussi permis d’augmenter puis de réduire la variabilité des amplitudes saccadiques. Cela signifie que voir lacible est une conséquence qui contrôle (en partie) les propriétés des saccades.Ces études montrent qu’un processus général d’apprentissage, qui dépend des conséquences fonctionnelles des saccades, peut guider les changements de leur amplitude. Cela pourrait s’avérer crucial pour maintenir la précision des saccades tout au long de la vie. / A large body of computational research has been devoted to understanding motor control.This approach, using saccadic adaptation as an example of sensorimotor learning, postulates specialized mechanisms responsible for a motor calibration or optimization processes of cost functions. This thesis dissertation provides an alternative view of oculomotor learning byshowing that saccadic amplitude distributions can be altered by their own consequences.First we manipulated saccadic gain medians. We eliminated the postsaccadic retinal error (either by extinguishing the target during the saccade or by stabilizing its image on the fovea) and provided auditory or visual consequences after the saccades meeting amplitude criteria. This reinforcement procedure could induce gain changes similar to saccadic adaptation obtained via a conventional double-Step paradigm.Then we showed that part of saccadic amplitude variability may be controlled by operant learning. Saccadic gain distributions were reinforced with a tone depending on variability criteria.Our data suggested that oculomotor variability may not result solely from an internal randomnoise. Finally we designed a new paradigm involving a visual search task in which presenting atarget was effective to reinforce various saccadic amplitude variability levels. This means that in real life, seeing the target is a consequence controlling (at least in part) saccadic properties.These results show that a general operant learning process, depending on the functional consequences of eye movements, can guide changes in saccadic amplitude. This may be critical to maintain saccadic accuracy during the lifespan.

Les modèles de décision conventionnels, basés sur l’utilisation du système saccadique comme modèle sensorimoteur, considèrent typiquement les temps de réaction comme un sous-produit des processus décisionnels, reflétant le temps nécessaire pour prendre une décision. Cependant, des recherches ont montré que les latences saccadiques sont deux fois plus longues que le temps de décision, ainsi que l’organisation de l’environnement affecte les latences saccadiques. Cette thèse propose une interprétation alternative des temps de réaction saccadiques (SRTs) en montrant que les distributions de latences saccadiques peuvent être altérées par leurs propres conséquences. Nous défendons l’hypothèse que les latences saccadiques dépendent de relations fonctionnelles avec leur environnement.Cette thèse a réalisé une analyse fonctionnelle des latences saccadiques. La première étude a évalué s’il était possible de choisir ses propres latences en fonction des contingences de renforcement en cours, dans le but d’explorer l’étendue du contrôle temporel des saccades. L’allocation des latences courtes et longues correspondait au renforcement relativement obtenu, démontrant un contrôle fin des SRTs. La seconde étude a évalué de manière plus approfondie l’effet de conséquences bénéfiques sur les SRTs, en utilisant le phénomène de taille-latence. La procédure de renforcement a été efficace pour manipuler le bénéfice de SRTs plus courts et pour réduire le phénomène de taille-latence. La troisième étude a démontré comment les stimuli antécédents en viennent à contrôler des temps de réaction spécifiques à l’aide d’un apprentissage opérant. Les contingences de renforcement ont induit un contrôle discriminatif des latences entre des stimuli différents. Enfin, la dernière expérience a exploré l’implication des processus d’apprentissage classique dans le contrôle par le stimulus des latences saccadiques. Cette étude pilote met en évidence l’influence de l’environnement et de l’historique d’apprentissage dans le contrôle temporel des saccades.Nos résultats soulignent l’incroyable plasticité du système saccadique, et l’étend au contrôle temporel des saccades. Cette thèse montre qu’un processus général d’apprentissage, basé sur les conséquences fonctionnelles des saccades, peut expliquer de manière parcimonieuse les changements dans les latences saccadiques. Démontrant que la latence est une dimension opérante des saccades, l’organisation de l’environnement contrôle l’organisation temporelle des saccades. / Conventional decision models, based on the saccadic system as a sensorimotor model, typically view reaction time as a byproduct of decisional processes, reflecting the time needed to make a decision. However, research has shown that saccadic latencies are twice as long as the decision time and that the organization of the environment affects saccade latencies. This thesis dissertation provides an alternative view of saccadic reaction times (SRTs) by showing that saccade latency distribution can be altered by their own consequences. We defend that saccadic latency depends on functional relations with its environment.This thesis conducted a functional analysis of saccadic latencies. The first study probed whether it is possible to choose one’s latencies depending on the reinforcement contingencies in force, in order to assess the extent of temporal control with saccades. The allocation of short and long latencies matched the relative reinforcement obtained, demonstrating a fine control of SRTs. The second study further investigated the effect of beneficial consequences on SRTs, using the size-latency phenomenon. The reinforcement procedure was effective in manipulating the benefit of shorter SRTs and reducing the size- latency phenomenon. The third experiment demonstrated how antecedent stimuli come to control specific reaction times through operant learning. Reinforcement contingencies induced discriminative control of latencies between different stimuli. Finally, the last experiment explored the involvement of classical learning processes in stimulus control of saccade latencies. This pilot study highlighted the influence of the environment and learning history in the temporal control of saccades.Our results emphasize the exquisite plasticity of the saccadic system, and extend it to the temporal control of saccades. This thesis shows that a general learning process, based on the functional consequences of saccades, can parsimoniously explain changes in saccadic latency. Demonstrating that latency is an operant dimension of saccades, the organization of the environment controls the temporal organization of saccades.