Methylphenidate (MPH) is the most commonly prescribed drug to treat Attention Deficit Hyperactivity Disorder (ADHD). ADHD is now considered a life-long disorder; therefore, patients take MPH from adolescence into adulthood, highlighting the need for research studying chronic MPH use. MPH increases dopamine and norepinephrine within the synaptic cleft; therefore, chronic use of MPH may lead to changes within important dopaminergic pathways. One pathway, the mesolimbic pathway, includes the hippocampus, an area where adult neurogenesis occurs. We investigated the effects of chronic low and high doses of MPH on neurogenesis and examined levels of a few key proteins linked to cell proliferation in the hippocampus. Low dose MPH appears to increase cell proliferation and cell survival in the hippocampus, and these effects are accompanied by increases in vascular endothelial growth factor (VEGF), the receptor for brain-derived neurotrophic factor (TrkB), and beta-catenin. While high dose MPH may initially increase neuronal proliferation, newly-generated neurons are unable to survive long-term, and decreases in VEGF, TrkB, and beta-catenin are observed with chronic high dose MPH. Another major dopaminergic pathway is the nigrostriatal pathway, which is involved in motor control and degenerates with Parkinson’s disease. Chronic use of MPH appears to sensitize dopaminergic neurons within this pathway to the Parkinsonian toxin 1-methyl-4-phenyl-1,2,3,6-tetrahydropyridine (MPTP), but the cause of this sensitization is unknown. The autooxidation of excess dopamine forms dopamine-quinones that lead to free radical production, but the antioxidant, glutathione, can protect neurons. However, we showed that chronic MPH increases dopamine-quinone formation and causes a subsequent glutathione depletion within the striatum. Therefore, oxidative stress may sensitize dopamine neurons to MPTP. We also assessed the vulnerability of dopaminergic neurons in the nigrostriatal pathway to MPTP after chronic MPH in females. Interestingly, proestrus (high estrogen) females were more sensitive to MPTP than anestrus (low estrogen) females. Similar to males, chronic MPH caused a depletion in glutathione that was further decreased following MPTP exposure. However, chronic MPH did not significantly alter dopaminergic neuronal numbers or quinone formation in females. These studies highlight some of the potential effects of chronic MPH use.

Nicotine addiction continues to be a leading cause of preventable death worldwide. Despite the plethora of available treatments for smoking cessation, smoking relapse after attempts to quit remains high. It is possible that impairments in cognitive flexibility and underlying neurochemical circuits in nicotine addicts may foster maladaptive behaviors that affect individuals’ ability to refrain from taking drugs. Here we characterized the effects of spontaneous nicotine withdrawal on cognitive flexibility in mice using an operant strategy set-shifting task. Because frontostriatal circuits are critical for cognitive flexibility and brain-derived neurotrophic factor (BDNF) modulates glutamate plasticity, we also explored the effects of nicotine withdrawal on these neurochemical substrates. Adult male C57BL/6J mice were trained in an operant task that required the animals to switch from using a spatial response-driven strategy to a visual cue-based strategy to achieve rewards. Mice were exp / Psychology

Lors d'une tâche cognitive telle que la navigation spatiale dans un environnement connu, l'individu peut utiliser des stratégies différentes pour atteindre un but. Il peut baser sa navigation sur une représentation mentale de l'espace (globale) ou utiliser une stratégie mettant en jeu des informations égocentriques ou associatives (indices physiques internes ou externes associatifs). Deux grands systèmes cérébraux sont impliqués dans l’apprentissage spatial : la formation hippocampique et les ganglions de la base. Ces deux systèmes utilisent des modalités différentes : l'hippocampe est plus spécifiquement lié à l'apprentissage par rapport à un référentiel externe (apprentissage allocentrique) alors que les ganglions de la base sont plutôt liés à l'apprentissage par rapport à un référentiel interne (apprentissage égocentrique). L’apprentissage parallèle entre les deux systèmes partage à la fois des aspects compétitifs et coopératifs. L’hippocampe étant peu atteint dans les stades précoces de la maladie de Parkinson, ceci fournit l'opportunité de développer des méthodes de rééducation basées sur le renforcement de l'apprentissage allocentrique. Dans cette optique, il faut tout d'abord bien comprendre le fonctionnement de ces mécanismes d'apprentissage dans le cerveau sain. Nous proposons ici un test qui vise à analyser les processus d'apprentissage des deux systèmes, pendant une tâche de navigation dans un labyrinthe. Nous voulons développer une variante de cette tâche qui permet de différencier le rôle respectif de l'hippocampe et des ganglions de la base dans ces processus d'apprentissage. L’objectif de cette étude est d'étudier les différentes modalités d'apprentissage spatial (allocentrique et egocentrique) afin de définir leurs cinétiques d'apprentissage et les interactions entre ces deux systèmes. Ces connaissances seront utilisées par la suite afin de pallier au déficit spécifique d'apprentissage égocentrique dans la maladie de parkinson. Ce projet a pour but de mettre au point une tâche de navigation spatiale permettant de mieux connaitre les modalités des différentes stratégies utilisées lors de la navigation spatiale chez le primate dans un premier temps. Ces données pourront éventuellement servir à l'ajustement d'un protocole pour des sujets humains sains ou souffrant de déficits cognitifs pouvant être compensés par l'adaptation stratégique. / In spatial navigation task, we can use several strategies to reach a goal. We can build a mental representation (global) of the environment, use egocentric (body-based) information or use available cues (internal or external). Two structures known to have roles in spatial information are the hippocampus and the striatum. It is now generally held that allocentric (external reference frame) learning is related to the hippocampus. On the other hand, the striatum is believed to be involved in egocentric representation. There is a parallel processing between those two system which sharing both competitive and cooperative interactions. The hippocampus is less damaged in the early stages of Parkinson disease, this aspect allows the possibility to develop rehabilitation protocols based on the use of allocentered learning when the egocentered one is biased. We have first to better understand how these two systems functionally operate in the normal brain. Here we present a task which permits the study of the spatial learning processes in a maze. Our global aim is to differentiate the respective functions of the hippocampus and basal ganglia in the spatial learning modalities (allocentered or egocentered) and define their kinetics and interactions. The resultant knowledge will may serve to develop cognitive rehabilitation tasks for people with cognitive disorders can be compensated by strategic adaptation.

Personen unterscheiden sich in dem, wie sie sich im Allgemeinen fühlen. Das Ziel dieser Dissertation ist es, die Prozesse, die diesen Personenunterschieden zugrunde liegen, zu verstehen. Es wurden insbesondere die affektiven Prozesse affektive Reaktivität und Emotionsregulation untersucht. In drei Studien wurden die folgenden Forschungsfragen untersucht: (1) Haben Personen mit höherem subjektiven Wohlbefinden einen stärkeren Anstieg in positivem Affekt, wenn sie auf positive Stimuli im Labor reagieren oder ihre positiven Emotionen hochregulieren? (2) Welches sind die neuronalen Korrelate, die diesen kurzfristigen Veränderungen in positivem Affekt zugrunde liegen, insbesondere während der Hochregulation positiver Emotionen? (3) Hängt ein höheres subjektives Wohlbefinden mit einer stärkeren oder geringeren Reaktion auf positive Ereignisse im Alltag zusammen? Die Befunde haben gezeigt, dass ein stärkerer Anstieg in positivem Affekt (durch eine stärkere Reaktion auf positive Ereignisse oder durch das Hochregulieren positiver Emotionen) nicht mit einem höheren subjektiven Wohlbefinden zusammenhängt. Stattdessen hatten Personen mit einem höheren subjektiven Wohlbefinden eine geringere Reaktivität auf positive Ereignisse im Alltag. Auf der neuronalen Ebene spiegelten sich die Veränderungen in positivem Affekt durch eine verstärkte neuronale Aktivierung in emotionsbezogenen Regionen (insbesondere des ventralen Striatums) wieder, sowie durch eine Deaktivierung in einem fronto-parietalen Kontrollnetzwerk. Ein Zusammenhang von neuronaler Aktivierung und Veränderungen in positivem Affekt im Alltag wurde nicht gefunden. Die Arbeit dieser Dissertation zeigt, dass nicht besonders intensives positives Erleben, sondern eher weniger Schwankungen in momentanen positiven Affekt wichtig für das Wohlbefinden sind. Darüber hinaus zeigt diese Dissertation die Wichtigkeit auf verschiedene Analyseebenen und Untersuchungsmethoden in die Erforschung von affektivem Erleben zu integrieren. / This dissertation investigates the affective processes – affective reactivity and emotion regulation – underlying short-term changes in positive affective experiences and their relation to interindividual differences in subjective well-being. The main research objectives that were addressed in the empirical studies of this dissertation concerned (1) whether stronger increases in positive affect when reacting to and when up-regulating in response to positive stimuli in the laboratory relate to higher subjective well-being, (2) which brain regions underlie changes in positive affective experiences, particularly during the up-regulation of positive emotions, and (3) whether enhanced or reduced affective reactivity to positive events in daily life relates to higher subjective well-being. Findings showed that greater increases in positive affect were not related to higher subjective well-being, both when investigated in the laboratory and in daily life. Instead, people with higher levels of subjective well-being showed reduced affective reactions to positive events in daily life, pointing to the importance of a relative greater emotional stability. At the neural level, changes in positive affective experiences were mirrored by increased activations in emotion-related (e.g., ventral striatum) regions as well as deactivation in a fronto-parietal control network. These neural activations were not related to changes in positive affective experiences in daily life. The work in this dissertation indicates that not the experience of particularly intense positive affective states, but rather less fluctuation in momentary positive affective experiences seems to be essential to the overall composition of subjective well-being. The present dissertation further emphasizes the need to integrate different methods in the study of emotion. Concluding, this dissertation advances our understanding of the processes underlying subjective well-being.

Le cortex moteur primaire et le striatum permettent la planification et la sélection de mouvements. La dopamine régule l'activité des neurones dans ces deux structures. La perte des neurones à dopamine projetant de la substance noire compacte vers le striatum est à l'origine de troubles moteurs observés dans la maladie de Parkinson. Nous avons caractérisé le contrôle par la dopamine des neurones du cortex moteur primaire chez la souris et avons démontré que les fibres dopaminergiques innervent préférentiellement la représentation des membres antérieurs dans les couches corticales profondes. Nous avons montré que la dopamine module localement l’activité électrophysiologique des neurones cortico-striataux via les récepteurs D2. Ces résultats montrent que la dopamine peut exercer un contrôle direct sur la motricité au niveau des neurones du cortex moteur primaire. Nous avons par la suite déterminé le potentiel des thérapies cellulaires dans un modèle animal de la maladie de Parkinson. Les approches actuelles privilégient la greffe ectopique de neurones à dopamine dans la région cible, le striatum. Nous avons choisi une approche alternative consistant à pratiquer la greffe au niveau de la région lésée, la substance noire compacte. Nous avons montré chez la souris que la lésion des neurones dopaminergiques altère les propriétés électrophysiologiques des neurones du striatum et que la greffe homotopique de neurones entraîne une meilleure récupération de ces caractéristiques électrophysiologiques que la greffe ectopique dans le striatum.Ces résultats ouvrent des perspectives d'étude des effets de la greffe homotopique sur l'activité des autres structures contrôlant la motricité. / Primary motor cortex and striatum are involved in movement planification and selection. Dopamine regulates the neuronal activity of these two structures. The motor impairments observed in Parkinson's disease originates from the loss of dopamine neurons projecting from the substantia nigra pars compacta to the striatum.We characterized the dopaminergic control of the neurons of primary motor cortex in mice and we demonstrated that dopaminergic fibers preferentially innervate the forelimb representation map in the deep cortical layers. Furthermore, we demonstrated that dopamine locally modulates the electrophysiological activity of the cortico-striatal neurons through D2 receptors. These results show that dopamine can directly control motor function by influencing neuronal activity in primary motor cortex.Thereafter, we determined the potential of cell replacement therapies in an animal model of Parkinson's disease. In most studies, the transplanted dopamine neurons have been placed within the striatum. We have chosen an alternative approach by grafting neurons into the lesioned nucleus, substantia nigra. We showed in mice that the lesion of dopaminergic neurons impaired the electrophysiological properties of the striatal neurons. Whereas these properties are not fully restored with an intra-striatal transplant, all the electrophysiological characteristics are recovered with an intra-nigral graft. This result opens new perspectives to study the homotopic graft effects on the activity of the other structures controlling motor function.

Les troubles du sommeil, tels que la somnolence diurne excessive et les attaques narcoleptiques, sont fréquemment observés chez les patients Parkinsoniens. Malgré de nombreux efforts cliniques à l’échelle mondiale, il reste à déterminer si ces troubles sont causés par les lésions neuronales dopaminergiques (DAergiques) ou non DAergiques, par les troubles moteurs ou par les effets délétères des médicaments anti-parkinsoniens. Par une approche pluridisciplinaire (analyse EEG; mesure de l’activité locomotrice; tests pharmacologiques; immunohistochimie) chez le félin traité au MPTP, nous avons étudié la corrélation possible entre perte DAergique et troubles du cycle veille-sommeil (V/S). Le MPTP (5mg/kg/jour x5, i.p.) induit en période aiguë, une hypersomnie en sommeil lent (SL), une suppression du sommeil paradoxal (SP), ainsi qu’une diminution de la locomotion et une difficulté à l’initiation des mouvements. Les agonistes DAergiques (L-dopa; ropinirole) empêchent l’hypersomnie en SL de façon transitoire. Durant la période chronique, les taux d’éveil et de SL reviennent à la normale. Le SP augmente transitoirement et s’associe à des épisodes narcoleptiques. Les analyses ex-vivo révèlent une diminution du marquage TH (corps cellulaire de la substance noire ; fibres du striatum). Le marquage des neurones cholinergiques (cerveau antérieur basal et tegmentum mésopontique) semblent inchangée. Nos résultats montrent donc que le MPTP induit chez le félin des symptômes moteurs et des troubles du sommeil proches de ceux observés chez les patients parkinsoniens. Cette étude suggère également une corrélation possible entre les troubles du cycle V/S et la perte des cellules DAergiques / Motors disorders are not the only symptoms of Parkinson disease (PD), and sleep disorders such as somnolence and narcolepsy are frequently reported in PD patients. Despite much investigation worldwide, it remains unknown whether these disorders are caused by dopaminergic (DArgic), non-DArgic neural lesions, nocturnal motor disability or deleterious effect of anti-PD drugs. Using multiple experimental approaches (EEG and sleep-wake recordings/pharmacological dosing / immunohistochemistry) in cats treated with MPTP, which causes DArgic neuronal loss, we have studied the possible correlation between the induced effects on the sleep-wake (S/W) cycle and those on DArgic neurons. MPTP (5mg/kg/day x 5, i.p.) caused, during the acute period, a slow wave sleep hypersomnia (SWS, up to 80% of recorded time) and a suppression of paradoxical sleep (PS), accompanied with pronounced behavioural somnolence, marked decrease in locomotion and difficulty to initiate movements. DArgic agonists L-dopa and ropinirole transiently prevented hypersomnia in SWS. During the chronic period, whereas the amount of W and SWS returned to control, PS transiently increased, associated with narcolepsy-like episodes. Ex-vivo analyses revealed marked decrease in TH labelling (cell bodies in the substantia nigra and terminal-like dots in the striatum) whereas cholinergic neurons in the basal forebrain and mesopontine-tegmentum seemed unchanged. Thus, MPTP treated cats showed major signs of motor and S/W disorders similar to those seen in PD patients and so could serve as useful animal model. Our results also suggest a possible correlation/causality between the MPTP-induced S/W disorders and DArgic cell loss.

Le striatum a pour rôle de sélectionner et d'intégrer les informations provenant du cortex et ainsi construire et transmettre une réponse adaptée aux stimuli environnementaux. Nous avons caractérisé les propriétés électrophysiologiques des différents neurones du striatum (neurones de sortie, NETM, et interneurones) dans des conditions normales, et lors d'une déplétion de dopamine striatale. Grâce à un modèle de tranche de cerveau de rat dans laquelle les afférences cortico-striatales sont conservées intactes, nous avons mis en évidence une plasticité synaptique bidirectionnelle dans les NETM ainsi qu'une homéostasie puissante au niveau des synapses cortico-striatales. Nous avons ensuite observé que, outre les NETM, le cortex contacte également les interneurones striataux, avec une séquence d'activation particulière et qu'il existe une spécificité cellulaire de la " spike-timing dependent plasticity " (STDP) dans le striatum. Enfin, nous avons mis en évidence que, au niveau des NETM, des signaux sous-liminaires, en coïncidence avec une activité corticale, sont capables d'induire des phénomènes de plasticité synaptique à long-terme.

Le striatum dorsal et le noyau accumbens (NAc) jouent un rôle crucial dans la sélection et l’exécution de mouvements résultant de l’intégration de signaux dopaminergiques et d’informations glutamatergiques sensorielles. A ce jour, les mécanismes moléculaires à travers lesquels la dopamine (DA) régule la plasticité des neurones épineux moyens du striatum (MSNs) sont peu connus. La synthèse des protéines est un événement essentiel requis pour la plasticité synaptique et la mémoire à long terme. Dans de nombreuses régions cérébrales, l’initiation, étant l'étape limitante de la synthèse protéique, est contrôlée par la phosphorylation de facteurs d’initiation de la traduction (eIFs). Notre hypothèse est que la DA pourrait réguler la traduction d’ARNm dans le striatum à travers des mécanismes moléculaires similaires. La première partie de cette thèse visait à étudier le rôle de la DA dans la régulation de la machinerie de traduction dans les MSNs. Pour ce faire, nous avons analysé au niveau du striatum, la phosphorylation de différents eIFs en réponse à l’administration aigue ou répétée de d-amphetamine (d-amph), entraînant une augmentation transitoire ou de longue durée de la transmission dopaminergique, respectivement. Bien que l’administration de la d-amph est associée à une légère augmentation de pS209-eIF4E, l’état de phosphorylation de S1108-eIF4G reste inchangé. En revanche, une forte augmentation de p51-eIF2α a été observée après administration répétée d-amph. Nous démontrons que la phosphorylation de 51-eIF2α est corrélée à une diminution transitoire de la synthèse protéique globale dans le striatum. En outre, la d-amph induit également une importante augmentation de la phosphorylation de la protéine ribosomale S6 (rpS6). Cet effet se produit spécifiquement dans MSNs exprimant le récepteur D1 à la DA et implique la cascade de signalisation AMPc/PKA/DARPP-32, tout en étant indépendant des voies mTORC1/S6K et ERK. La phosphorylation de rpS6 est couramment utilisée pour marquer de l'activité neuronale bien que son rôle biologique dans le cerveau reste énigmatique. Compte tenu sa régulation significative par la DA, la deuxième partie de cette thèse a eu pour but d’acquérir de nouvelles connaissances sur la fonction de la phosphorylation de rpS6 en utilisant un modèle de souris rpS6 déficient de ses sites de phosphorylations, rpS6P-/-. Dans ces souris transgéniques la synthèse protéique globale est normale dans diverses régions du cerveau. Néanmoins, les souris rpS6P -/- présentent une altération de la traduction d'un sous-ensemble de ARNm, ceci sélectivement dans le NAc, suggérant le rôle potentiel de la phosphorylation de rpS6 dans la régulation de la traduction de transcrits bien spécifiques au sein de cette sous-région du striatum. Dans l'ensemble, les résultats présentés dans cette thèse permettent une meilleure compréhension des mécanismes engagés par DA pour contrôler la traduction d’ ARNm dans les MSNs du striatum. / The dorsal striatum and the nucleus accumbens (NAc) process dopamine (DA) signals in order to generate appropriate behavior in response to given glutamatergic sensory cues. The molecular mechanisms through which DA promotes long-lasting changes in striatal GABAergic medium-sized spiny neurons (MSNs) are still not fully understood. It is widely accepted that protein synthesis is an essential event required for several forms of synaptic plasticity and long-term memory. In various brain areas, initiation is the rate-limiting step of translation and is regulated through phosphorylation of translation initiation factors (eIFs). Whether DA could regulate mRNA translation in the striatum through similar mechanisms is yet poorly investigated. A first part of this thesis aimed to shed light on the role of DA in the regulation of the translational machinery in MSNs. Here, we measured the phosphorylation state of eIFs following single and repeated in vivo d-amphetamine (d-amph) administration, resulting in a transient or long-lasting increase of the dopaminergic transmission, respectively. Although d-amph exposure slightly enhances the striatal pS209-eIF4E, pS1108-eIF4G remains unchanged. In contrast, a strong increase in p51-eIF2α is observed after repeated d-amph administration. We demonstrate that d-amph-induced p51-eIF2α is associated to a transient decrease in generall striatal protein synthesis. In addition, d-amph markedly increases the striatal phosphorylation of the 40S ribosomal protein S6 (rpS6). This effect occurs selectively in D1 DA receptor (D1R)-expressing MSNs and requires the cAMP/PKA/DARPP-32 cascade but is independent of mTORC1/S6K and ERK signaling. rpS6 phosphorylation is commonly used as a marker for neuronal activity even though its biological role in the brain remains puzzling. Given the significant regulation of striatal rpS6 phosphorylation by DA, the second part of this thesis sought to gain new insights into the function of this post-translational event by using a phosphodeficient rpS6P-/- mouse model. We showed that rpS6P-/- mice display unaltered global protein synthesis in different brain regions. Nonetheless, rpS6P-/- mice exhibit impaired translation of a subset of mRNA selectively in the NAc, pointing to the potential role of rpS6 phosphorylation in the regulation of transcript-specific translation within this striatal sub-region. Overall, the results presented in this thesis provide a better understanding of the mechanisms engaged by DA to control mRNA translation in striatal MSNs.

La Trisomie 21 ou Syndrome de Down, est due à la présence surnuméraire du chromosome 21 humain (Hsa21), le surdosage génétique qui en résulte provoque différents phénotypes. Cette pathologie est la première cause de retard mental. Notre étude vise à savoir si l’aneuploïdie d’un intervalle génétique, encore non étudié, entraîne des modifications dans la mise en place des processus à l’origine des facultés cognitives. Cet intervalle, entre les gènes Cstb et Prmt2 est porté par le chromosome murin 10 (MMU10) au sein d’une portion homologue à la partie télomérique du Hsa21. Pour cela de nouveaux modèles murins ont été créés, Ms4Yah est monosomique et Ts3Yah est trisomique pour cet intervalle. Le but est donc de caractériser les conséquences de l’aneuploïdie sur le fonctionnement des neurones permettant l’encodage des informations, appelé plasticité synaptique à long terme. Nous avons enregistré ce phénomène au niveau de la communication entre le cortex et le striatum, structures impliquées dans les processus mnémoniques, grâce à la technique électrophysiologique de patch clamp en configuration cellule entière. Ces enregistrements sont faits in vitro sur tranches de cerveaux de souris. Les propriétés électrophysiologiques des NETMs ont été caractérisées. La plasticité synaptique corticostriatale à long terme de type glutamatergique a été étudiée avec des protocoles de stimulation spécifiques, appliqués au niveau cortical. Des protocoles de conditionnement à haute et à basse fréquence ont été utilisés. Nous avons observé que l’aneuploïdie portée par les modèles avait une influence sur la mise en place de la plasticité synaptique corticostriatale à long terme qui est différente en fonction du dosage génétique. Ms4Yah met en place une DLT suite au protocole SHF de même que Ts3Yah. Lorsque le protocole SBF est utilisé Ms4Yah met en place une forme de plasticité à court terme contrairement à Ts3Yah qui présente une DLT. L’intervalle étudié ici jouerait donc un rôle dans le phénotype de la Trisomie 21. Certains gènes de l’intervalle semblent être de bons candidats pour expliquer les phénomènes observés, notamment S100b, Pcbp3 et Trmp2. / Trisomy 21 or Down syndrome is due to a third copy of human chromosome 21 (Hsa21) in the genome, this leads to a global genetic overexpression which results on multiple behavioral phenotypes. This pathology is the first and most common cause of mental retardation. Our study aims to understand whether an aneuploidy of a non-studied genetic interval, included in Hsa21, causes changes in processes mediating intellectual abilities. This interval, between Ctsb and Prmt2, is located on murine chromosome 10 (MMU10) within an homologous portion of the Hsa21 telomeric part. Thus, new mouse models have been engineered, Ms4Yah is monosomic and Ts3Yah trisomic for Cstb-Prmt2 interval. Hence, the aim of this project is to characterized aneuploidy consequences on neuronal functions which lead to information encoding, named long term synaptic plasticity. We have recorded this phenomenon within cortex-striatum neuronal connexion, which is involved in mnemonic processes, using whole-cell patch-clamp electrophysiological technique. Records were made in vitro on mouse horizontal brain slice. We characterized METMs electrophysiological properties. Then, glutamatergic corticostriatal long term synaptic plasticity was studied with specific stimulation protocols applied on the cortex. High and low frequency conditioning protocols were used. We observed that aneuploidy of the models influenced corticostriatal long term synaptic plasticity setting which is different according to the genetic dosage. Ms4Yah showed LTD after HFS protocol like Ts3Yah. But when SBF was applied, Ms4Yah shows a short term plasticity form, conversely Ts3Yah shows anew a LTD. The studied interval may play here a role in phenotype of Trisomy 21. Some of the genes comprised in the Ctsb-Prmt2 interval seemed to be good candidates to explain observed phenotypes, namely S100b, Pcbp3 and Trmp2.

Highly palatable and/or calorically dense foods, such as those rich in fat, engage the striatum to govern and set complex behaviors. Striatal dopamine signaling has been implicated in hedonic feeding and the development of obesity. Dieting and bariatric surgery have markedly different outcomes on weight loss, yet how these interventions affect central homeostatic and food reward processing remains poorly understood. Here, we propose that dieting and gastric bypass produce distinct changes in peripheral factors with known roles in regulating energy homeostasis, resulting in differential modulation of nigrostriatal and mesolimbic dopaminergic reward circuits. Enhancement of intestinal fat metabolism after gastric bypass may also modify striatal dopamine signaling contributing to its unique long-term effects on feeding behavior and body weight in obese individuals.