Le comportement respiratoire est unique en ce qu’il requiert l’activation permanente de muscles squelettiques. Le contrôle exécutif de la respiration repose sur des groupes d’interneurones connectés par des synapses et formant un réseau ordonné : le générateur central respiratoire (CPG). Nous cherchons à comprendre l’implication de types neuronaux définis dans la logique de l’organisation du CPG respiratoire. Nous avons précédemment démontré que les neurones constitutifs du – complexe preBötzinger (preBötC) – le générateur du rythme inspiratoire, dérivaient de progéniteurs neuraux exprimant le gène à homéoboite Dbx1. J’étudie ici, par traçage viral monosynaptique chez des souriceaux, les neurones prémoteurs à l’interface entre le générateur de rythme et les motoneurones phréniques innervant le diaphragme. Je montre que les principaux neurones prémoteurs formant – le groupe respiratoire ventral rostral (rVRG) – sont aussi des neurones de type V0. Ce travail révèle une organisation des circuits inspiratoires dans laquelle les lignages cellulaires de types V0 sont cruciaux pour établir (i) le preBötC (générateur du rythme) et le rVRG (suiveur du rythme) et (ii) un dessin de connectivité assurant bilatéralement l’amplitude équilibrée et la synchronisation de la commande motrice des nerfs phréniques requise pour respirer efficacement. / Breathing uniquely engages permanent rhythmic contractions of skeletal muscles in a bilaterally synchronized manner. The executive control of respiration imparts on sets of brainstem interneurons synaptically assembled into an ordered network: the respiratory central pattern generator (CPG). We investigate the relationship of defined neuronal subtypes to the organizational logic of the respiratory CPG. We have previously demonstrated that neural progenitors expressing the homeobox gene Dbx1 give rise to V0 neurons that go on forming the – preBötzinger complex (preBötC) -- the inspiratory rhythm generator. I now study, via monosynaptic viral tracing in early postnatal mice, the premotor neurons that interface the rhythm generator to output phrenic motor neurons innervating the main inspiratory pump muscle, the diaphragm. I show that the principal premotor neurons in the – rostral ventral respiratory group (rVRG) – are also V0 interneurons. This work reveals an organization of inspiratory circuits in which V0 cell lineages are crucial for establishing (i) the preBötC (rhythm generator) and the rVRG (rhythm follower) and (ii) a connectivity design that secures the bilaterally balanced amplitude and temporal synchronicity of rhythmic phrenic motor drives necessary for efficient breathing.

Nous avons mené une étude à deux volets sur la préparation du tronc cérébral isolé du poisson rouge (Carassius auratus; Linnaeus). Le premier volet porte sur la chémosensibilité centrale du poisson rouge. Nos résultats nous révèlent qu’une diminution de la PO2 dans le superfusat engendre une augmentation de la fréquence des décharges respiratoires tandis qu’une diminution du pH du superfusat, suite à l’augmentation de sa PCO2, n’influence pas le rythme respiratoire. Le deuxième volet porte sur l’importance relative de l’inhibition réciproque chlore-dépendante dans la rythmogenèse respiratoire. Ici, nos résultats nous indique que la perturbation de ce mécanisme via 1) la superfusion du tronc cérébral isolé avec un superfusat sans ion chlorure aboli le rythme respiratoire, 2) l’activation des récepteurs GABAergiques avec du GABA exogène diminue la fréquence des décharges respiratoires et 3) l’inactivation simultanée des récepteurs GABAergiques et glycinergiques à l’aide d’antagonistes augmente la fréquence et l’amplitude des décharges respiratoires. / We conducted a two-part in vitro study on the isolated brainstem preparation of the goldfish (Carassius auratus; Linnaeus). In the first part, we investigated the central chemosensibility of the goldfish. Our results indicate that decreasing the PO2 of the superfusate increases the frequency of the fictive respiratory bursts. However, decreasing the pH of the superfusate by increasing its PCO2 had no effect on the respiratory rhythm. In the second part, we investigated the relative importance of GABA- or glycine-mediated Cl--dependent reciprocal inhibition for respiratory rhythmogenesis by disrupting this mechanism with three different treatments. Here, our results indicate that 1) bathing the brainstem in a Cl--free superfusate abolishes the respiratory rhythm, 2) activating GABA receptors with exogenous GABA decreases the frequency of the fictive respiratory bursts and 3) simultaneously inactivating GABA receptors and glycine receptors with antagonists increases both the frequency and the amplitude of the fictive respiratory bursts.

Thèse ou mémoire avec insertion d'articles. / Titre de l'écran-titre (visionné le 12 juin 2023) / Situé dans le tronc cérébral, le noyau pédonculopontin (PPN) suscite présentement un grand intérêt puisqu'il constitue une cible thérapeutique afin de traiter, par stimulation cérébrale profonde (DBS), l'instabilité posturale et le « freezing » de la marche dont souffrent certains patients atteints de la maladie de Parkinson. Les résultats des études sur la position exacte qu'occupe le PPN dans le tronc cérébral demeurent contradictoires. Face à cette imprécision, nous avons entrepris une étude anatomique et neurochimique détaillée du tronc cérébral des primates, en portant une attention particulière aux deux principaux groupes de neurones cholinergiques qu'il referme soit le PPN et le noyau latérodorsal tegmentaire (LDTg). Ces études comparées ont été réalisées à partir de tissus post-mortem provenant de singes cynomolgus (Macaca fascicularis) et d'humains. Le premier chapitre du présent mémoire contient un atlas topographique du tronc cérébral humain composé de 45 planches anatomiques comprenant chacune une paire de sections adjacentes marquées au Crésyl Violet et au Bleu de Luxol ayant permis la délimitation des noyaux et des faisceaux de fibres qui s'y retrouvent. Cet atlas a été conçu selon un plan de référence appelé jonction ponto-mésencéphalique qui facilite la localisation relative des groupes neuronaux contenus dans le tegmentum mésencéphalique. Le second chapitre porte sur la localisation topographique et la neurochimie des groupes cholinergiques contenus dans le PPN et le LDTg. Des études quantitatives réalisées chez le singe et l'humain à partir de sections immunomarquées pour la choline acétyltransférase (ChAT) et la nicotinamide adénine dinucléotide phosphate diaphorase (Nadph-δ) ont permis d'identifier trois types de neurones selon leur contenu neurochimique et de décrire leur distribution régionale à la jonction ponto-mésencéphalique ainsi que leur densité respective. Dans l'ensemble, les données présentées dans ce mémoire permettent d'améliorer notre compréhension de l'organisation anatomique et neurochimique du tronc cérébral des primates humains et non-humains, plus particulièrement en ce qui a trait aux deux principaux groupes cholinergiques qu'il referme. / Located in the brainstem, the pedunculopontine nucleus (PPN) is currently of great interest since it constitutes a promising target to treat, by deep brain stimulation (DBS), postural instability and freezing of gait that afflict some patients suffering from Parkinson's disease. Studies on the exact position that the PPN occupies in the brainstem remain contradictory. The work presented in this mémoire focuses on the anatomical and neurochemical characterization of the primate brainstem, particularly of its two main groups of cholinergic neurons, namely the PPN and the laterodorsal tegmental nucleus (LDTg). These comparative studies were carried out using post-mortem tissues from cynomolgus monkeys (Macaca fascicularis) and humans. In the first chapter, a topographic atlas of the human brainstem is presented. It is composed of 45 anatomical plates each comprising a pair of adjacent sections stained with Cresyl Violet and Luxol Fast Blue, which allow the delineation of brainstem nuclei and bundles, respectively. This atlas is based on a particular reference plane called the ponto-mesencephalic junction, which facilitates the location of the neuronal groups contained in the mesencephalic tegmentum. The work presented in the second chapter deals with the topographic localization and the neurochemistry of the cholinergic groups contained in the PPN and the LDTg. Quantitative studies were carried out on monkeys and humans using brain sections immunostained for choline acetyltransferase (ChAT) and nicotinamide adenine dinucleotide phosphate diaphorase (Nadph-δ). Three types of neurons were identified according to their neurochemical feature. We also described their regional distribution at the ponto-mesencephalic junction, as well as their respective cell density. Overall, the data presented in this mémoire improves our understanding of the anatomical and neurochemical organization of the brainstem in humans and non-human primates, particularly regarding the two main cholinergic groups that it contains.

Les rongeurs utilisent leurs vibrisses afin de connaître leur environnement. L’information sensorielle captée par les vibrisses est envoyée à chacun des noyaux trigéminaux sensoriels du tronc cérébral, là où l’inhibition détermine les propriétés des réponses des cellules trigéminothalamiques. Nous avons démontré qu’une inhibition rapide de type « feedforward » provenant des cellules GABAergiques et glycinergiques du noyau spinal interpolaire, détermine la préférence angulaire des neurones du PrV. Nos résultats ont également montré que la direction de stimulation de la vibrisse influence systématiquement la latence du premier potentiel d’action, et que cette latence s’avère être un outil aussi robuste que le taux de décharge pour quantifier la préférence angulaire au PrV. Nous proposons que l’inhibition à la première station-relais du système des vibrisses contribue au filtrage des informations redondantes et à la mise en oeuvre d’un code basé sur la latence pour le transfert des informations sensorielles du thalamus jusqu’au cortex. Lors du second volet de cette étude, nous cherchions à comprendre comment une boucle sensorielle rétroactive peut affecter les motoneurones qui contrôlent le mouvement des vibrisses. Nous avons démontré que cette boucle n’est pas exclusivement excitatrice, tel que rapporté précédemment par Nguyen et Kleinfeld (2005) mais qu’elle peut aussi inhiber les motoneurones qui contrôlent la protraction des vibrisses. Nos résultats indiquent que la latence du réflexe dans cette boucle est de 11 à 13 ms, ce qui concorde avec la latence du réflexe estimé chez le rat en exploration libre lorsqu’il touche un objet. Des techniques de marquage rétrograde combinées avec de l’hybridation in situ ont révélé que les motoneurones des muscles intrinsèques des vibrisses reçoivent des informations des prémotoneurones glutamatergiques et GABAergiques/glycinergiques situés dans le noyau trigéminal oralis. Par contre, les motoneurones qui contrôlent la rétraction du coussinet facial reçoivent seulement les entrées excitatrices des cellules glutamatergiques du noyau spinal interpolaire qui projettent au Po. En somme, nos études montrent que l’inhibition d’origine trigéminale joue un grand rôle dans le tri des informations sensorielles et le mouvement des vibrisses. / Rodents use their vibrissae to explore the environment. Sensory information gathered by the vibrissae is forwarded to each of the sensory trigeminal nuclei in the brainstem, where inhibition shapes response properties of trigeminothalamic cells. We found that fast feedforward inhibition of PrV cells by GABAergic and glycinergic interpolaris cells determines the angular selectivity of PrV neurons. Our results also show that stimulus direction systematically influences the latency of the first action potential, and that first spike latency is as reliable as spike counts to quantify the angular tuning of PrV cells. We propose that inhibition at the first relay station of the vibrissa system contributes to filtering redundant information and to the implementation of a latency code for the transfer of sensory information to thalamus and cortex. In a second study, we examined how sensory feedback loops affect facial motoneurons that control vibrissa movements. We demonstrated that this loop is not exclusively excitatory, as previously reported by Nguyen and Kleinfeld (2005), but that it can inhibit motoneurons that drive vibrissa protraction. Reflex latency in this loop is of the order of 11 to 13 ms, which matches that estimated in freely exploring rats when they contact an object. Retrograde labeling combined with in situ hybridization revealed that motoneurons of the intrinsic vibrissa muscles receive input from glutamatergic and GABAergic/glycinergic premotor neurons located in the trigeminal oralis nucleus. In contrast motoneurons that drive retraction of the mystacial pad only receive excitatory input from glutamatergic cells of the spinal interpolar nucleus that project to Po. In sum, our studies show that inhibition at the very first relay stations of the vibrissa system plays a key role in the selection of sensory information and in fine tuning the motion of the vibrissae.

Les Speech ABR sont un outil prometteur d'exploration fonctionnelle auditive, qui pourrait à terme être implémenté en routine clinique afin de dépister la surdité et d'évaluer l'efficacité des techniques de réhabilitation auditive. Dans la Partie 1, nous présentons d'abord (i) une étude paramétrique quantifiant les effets de l'artefact électromagnétique, issu du couplage entre la chaine de stimulation et d'acquisition, sur le Speech ABR. Puis nous discutons (ii) les avantages de la représentation temps-fréquence dans l'analyse des Speech ABR, en particulier dans le cas des stimuli de haute fréquence de l'ordre de 500 Hz ou plus. Enfin (iii), nous tentons de déceler les probables générateurs neurophysiologiques sous-jacents du Speech ABR, d'après son comportement en réponse a des stimuli de différentes structures acoustiques. Dans la Partie 2, nous évaluons en premier lieu (i) la relation entre la structure temporelle d'une syllabe /ba/ et la forme temporelle du Speech ABR. Ensuite (ii), nous confrontons le comportement du Speech ABR en fonction de l'intensité de stimulation aux résultats bien connus pour les clics-ABR. Puis, nous étudions (iii) les effets de la hauteur tonale, ainsi que de la nature du stimulus (parole, analogue non-langagier et musique) sur le Speech ABR. La dernière étude de cette Partie 2 (iv) tente de faire le lien entre la qualité de perception d'un analogue non-langagier et la qualité de synchronisation du Speech ABR.

La respiration est une activité rythmique motrice bilatéralement synchronisée présente chez le fœtus et vitale à la naissance. Au cours du développement, des interneurones dans le tronc cérébral s'organisent en réseaux qui génèrent et modulent la commande rythmique respiratoire. Ils y forment deux oscillateurs, actifs chez l'embryon et vitaux à la naissance : l'oscillateur parafacial et le complexe preBötzinger. Les mécanismes qui gouvernent l'assemblage et contraignent la fonction de ces réseaux sont étudiés dans le laboratoire avec des outils génétiques, des techniques histologiques, électrophysiologiques et d'imagerie chez la souris. Etudiant le développement du complexe preBötzinger, nous montrons que des progéniteurs neuraux exprimant le gène à homéobox Dbx1 donnent naissance aux interneurones qui constituent le cœur de l'oscillateur. Ces interneurones (i) sont glutamatergiques et nécessaires à la genèse du rythme, (ii) expriment le gène Robo3 requis pour que leurs axones croisent la ligne médiane et conditionnent la synchronisation de l'activité. Cette étude illustre et affine les liens existant entre les schémas de régionalisation du tube neural et l'émergence de modules fonctionnels en permettant de proposer une signature transcriptionnelle des neurones rythmogènes principaux de la respiration.

Le gliome infiltrant du tronc cérébral (en anglais “diffuse intrinsic pontine glioma”, DIPG) est une tumeur pédiatrique rare et très agressive. La durée moyenne de survie après diagnostic est inférieure à un an. Une caractéristique génétique majeure des DIPG est la mutation de l’histone H3 (H3K27M). L’évolution des connaissances en épigénétique a permis de concevoir des inhibiteurs de régulateurs épigénétiques capables de modifier, voire de contrebalancer, l’effet de cette mutation. Ainsi, le panobinostat (PS), un inhibiteur des histone-désacétylases, diminue la croissance cellulaire et conduit à la mort des cellules de DIPG in vitro et in vivo. Son efficacité est en cours d'évaluation dans des essais cliniques. Mon projet de thèse avait pour objectif de déterminer le rôle d’EBP50 et d’IRSp53, deux protéines spécifiquement dérégulées dans les lignées de DIPG après traitement des cellules par le PS. EBP50 est connue pour intervenir dans la progression tumorale mais sa dualité de fonction, à la fois oncogène et suppresseur de tumeur, nous a conduits à étudier plus précisément son rôle dans les cellules de DIPG. IRSp53 a été peu étudiée dans les cancers solides, bien qu'elle semble jouer un rôle important dans la motilité cellulaire et l’invasion. La diminution de l’expression d’IRSp53 et d’EBP50 par ARN interférence dans des lignées DIPG induit la mort des cellules par apoptose et bloque leur croissance ainsi que leur motilité cellulaire, ce qui suggérerait que ces deux protéines sont oncogéniques dans ce modèle. De plus, la localisation cytoplasmique et nucléaire d’EBP50 semble en accord avec son rôle pro-oncogénique dans les cellules de DIPG. En étudiant in vitro l’effet d’un traitement combinatoire du PS avec des inhibiteurs de l’expression d’EBP50 ou d’IRSp53, j’ai mis en évidence une augmentation de la sensibilité des cellules de DIPG au traitement par le PS. Enfin, j’ai validé le traitement ciblant EBP50 in vivo dans un modèle préclinique d’embryon de poulet. En conclusion, ces deux protéines constituent de nouvelles cibles thérapeutiques dans les DIPG et un moyen d’augmenter l’efficacité du PS. / Diffuse Intrinsic Pontine Glioma (DIPG), is a rare and highly aggressive pediatric tumor. The average survival time after diagnosis is less than one year. A major genetic characteristic of this disease is the mutation of histone H3 (H3K27M). The evolution of knowledge in epigenetics has made it possible to design epigenetic regulatory inhibitors able to modify, or even offset, the effect of this mutation. For example, panobinostat (PS), a histone deacetylase inhibitor, reduces cell growth and induces DIPG cell death, both in vitro and in vivo. Its effectiveness is currently being evaluated in clinical trials. My thesis project aimed at determining the role of two proteins, EBP50 and IRSp53, deregulated in different DIPG cell lines after treatment with PS. EBP50 has already been described as involved in tumor progression but its dual function, both oncogenic and tumor suppressor, has led us to further investigate its role in the DIPG cells. IRSp53 has been poorly studied in solid cancers, though it plays an important role in cell motility and invasion. Down-regulation by RNA silencing of these two proteins in DIPG cell lines induces apoptosis, decreases cell growth and motility, leading us to the hypothesis that these two proteins are oncogenic proteins. In addition, the cytoplasmic and nuclear localization of the EBP50 protein is consistent with its oncogenic role in DIPG cells. Then, I investigated the effect of combinatorial therapy that associates PS with EBP50 or IRSp53 expression inhibitors. My results show an increase in the antitumor effect in vitro for both proteins but also in vivo for EBP50, in a preclinical model, the chicken embryo. In conclusion, these two proteins could be the targets of new treatments for DIPG tumors in combination with PS to enhance its efficacy.

Les travaux de cette thèse ont investigué les effets de plasticité induits au niveau sous-cortical : à long terme, par l'étude des effets de l'expertise (linguistique et musicale) et à court terme par l'étude des effets attentionnels. Notre hypothèse était que l'expertise linguistique renforce l'encodage automatique des sons natifs au niveau des indices linguistiques les plus importants. Les réponses complexes du tronc cérébral se sont avérées plus robustes pour les sons natifs avec un renforcement spécifique de l'encodage des fréquences formantiques qui jouent un rôle important dans la discrimination des phonèmes, ce qui confirme l'hypothèse de départ. Nous avons montré que les différences d'expertise linguistique sont compensées par la pratique musicale grâce à un renforcement de l'encodage neuronal des indices linguistiques importants (formants). La comparaison des réponses neuronales recueillies en condition d'écoute passive et active (tapping) a révélé une représentation de la fréquence fondamentale plus robuste lors de l'écoute active des sons, confirmant l'influence des processus top-down sur l'encodage sous-cortical des sons de parole. En entraînant l'attention au rythme d'un stimulus sur deux via une tâche de tapping, nous avons observé une modulation significative de la représentation du son en fonction de la phase du tapping, révélant ainsi les effets d’une dynamique oscillatoire (attentionnelle) au niveau de la voie auditive sous-corticale. En conclusion, ce travail de thèse a permis de révéler la nature dynamique de la perception auditive, en montrant une modulation de l'encodage des sons au niveau sous-cortical à plusieurs échelles. / The work of this thesis focused on the effects of plasticity at the brainstem level: over a long-timescale, by studying experience-dependent plasticity (linguistic and musical experience) and over a short-timescale, by studying the effect of attention. We hypothesized that linguistic experience would strengthen the automatic processing of native sounds especially on linguistically-relevant dimensions. Neural representations were more robust for the native sounds, with a specific neural enhancement of formant frequencies that play an important role in phonemes discrimination. These findings support the hypothesis that language experience shapes subcortical processing of speech and that this plasticity is sensitive to what is relevant for the listener. These language differences were compensated by musical expertise in non-native musicians by strengthening the encoding of the fundamental frequency and the formants. Comparing neural responses recorded under passive and active (tapping) listening conditions revealed an enhancement of the fundamental frequency during active listening, which is consistent with our prediction that subcortical processing is modulated by top-down processes. Moreover, by entraining the attentional cycles with the phase of the tapping (one out two stimuli), we observed that sound representations were significantly modulated at the same pace, revealing an effect of a fast oscillatory (attentional) dynamic over subcortical auditory processing. To conclude, this work revealed the dynamic nature of auditory perception, showing that subcortical encoding of speech sounds is modulated at different timescales.

Les fonctions locomotrices et posturales sont contrôlées par un ensemble de réseaux neuronaux qui doivent interagir afin de produire un comportement locomoteur optimal, adaptable aux contraintes internes et externes de l’organisme. Le maintien d’un équilibre dynamique au cours de la locomotion repose sur des processus internes de coordination entre les réseaux nerveux spinaux et supraspinaux qui commandent les différents segments du corps (membres, tête et tronc). C’est dans ce contexte que nous nous sommes intéressés aux interactions entre la fonction locomotrice et la fonction posturale, sur des préparations réduites de tronc cérébral-moelle épinière de rats nouveau-nés, au sein desquelles les CPGs locomoteurs spinaux et les noyaux vestibulaires sont intacts. Des approches combinées électrophysiologiques, pharmacologiques, neuroanatomique et lésionnelles nous ont permis de mettre en évidence une partie des mécanismes à l’origine du couplage entre les différents réseaux neuronaux étudiés. Dans cette étude nous avons montré que les réseaux locomoteurs lombaires contrôlent l’activité des réseaux thoraciques axiaux, de manière à produire une activation coordonnée des réseaux moteurs des membres et du tronc. Cette coordination est sous influence des entrées supraspinales. Les amines induisent une organisation temporelle spécifique de l’activité des réseaux thoraco-lombo-sacrés, et les informations en provenance des noyaux vestibulaires influencent le rythme locomoteur. Ces données apportent des éléments nouveaux concernant les processus neuronaux à l’origine de la coordination des réseaux moteurs et posturaux. / Locomotor and postural functions are controlled by a set of neural networks that must interact to produce optimal locomotor behavior, adaptable to internal and external constraints of the body. Maintaining a dynamic balance during locomotion is based on internal coordination processes between spinal and supraspinal neuronal networks controlling different parts of the body (limbs, head and trunk). In this context, we have interested in the interactions between locomotor and postural functions, in spinal and supraspinal networks. The experiments were conducted on isolated brainstem-spinal cord preparations from neonatal rats, in which the spinal locomotor CPGs and the vestibular nuclei are intact. Electrophysiological, pharmacological, and neuroanatomical approaches allowed us to highlight some of the mechanisms involved in the coupling of the different neural networks. In this study we showed that the lumbar locomotor networks control the activity of axial thoracic networks, in order to produce a coordinated activation of motors networks of limbs and trunk. This coordination is modulated by amines and information from the vestibular nuclei. These data provide new evidence for spinal mechanisms involved in the coordination of motor and postural networks.

Compte tenu de la faible disponibilité de l’oxygène (hypoxie) en haute altitude, l’adaptation à ce milieu constitue un vrai défi pour les espèces adaptées au niveau de la mer. Aussi, le rat et la souris constituent un modèle pertinent pour la compréhension des facteurs qui contribuent à une bonne adaptation en haute altitude. En effet, les rats et les souris de laboratoire élevées à haute altitude durant plusieurs générations possèdent un phénotype différent: les souris présentent une plus importante ventilation, des valeurs d’hématocrite/ hémoglobine diminuées et une hypertension pulmonaire réduite. Ces différences indiquent une mauvaise adaptation des rats qui montrent également une importante mortalité en haute altitude. Néanmoins, les mécanismes impliqués dans cette différence entre ces deux espèces ne sont pas connus. Nous avons donc recherché dans un premier temps si les différences observées entre rats et souris sont également présentent au niveau de la mer, puis dans un second temps si cela avait un lien avec l'expression du senseur moléculaire d'oxygène HIF (Hypoxia Inducible Factor). Nous avons mené une étude au niveau de la mer (Québec, Canada - 98m) pour comparer les réponses ventilatoire et moléculaire entre les rats et les souris. Pour se faire, les animaux sont exposés pendant 6 heures à différents gradients d’oxygène : 21%, 15%, et 12% O2. La ventilation est mesurée par pléthysmographie à corps entier. La consommation d’oxygène (VO2) et la production de CO2 (VCO2) sont évaluées durant la même période d’exposition. Après 6 heures d’exposition, les animaux sont anesthésiés et le tronc cérébral rapidement prélevé pour effectuer une mesure de l’expression de HIF-1α à l’aide de la technique ELISA (Enzyme LinkImmunosorbent Assay). Comparé aux rats, les souris présentent une élévation du débit ventilatoire, une diminution de la VO2 et de la VCO2 et une augmentation de l’équivalant ventilatoire à l’O2 (Ve/VO2) et au CO2 (Ve/VCO2) durant l’exposition à 15 et 12% d’O2. De plus, l’expression de HIF-1α au niveau du tronc cérébral est plus élevée chez les souris en comparaison à celui des rats. En conclusion, la différence de la réponse ventilatoire à l’hypoxie peut être liée à la différence d’expression de HIF-1α au niveau du tronc cérébral. Ces resultantssuggèrent que les souris possèdent une prédisposition génétique permettant une réponse adaptée en milieu hypoxique et pouvant aisément expliquer la facilité que possède cette espèce à survivre et à établir sa colonie en haute altitude. Mot clés : Hypoxie, haute altitude, réponse ventilatoire à l’hypoxie, tronc cérébral, HIF. / Successful adaptation at high altitude is very challenging for sea level natives due to the low level of available oxygen (hypoxia). Rats and mice offer an interesting model to understand the factors that contribute to efficient adaptation to high altitude. Indeed, laboratory rats and mice that have been raised at high altitude for several generations have a different phenotype with mice showing higher ventilation, lower hematocrit/hemoglobin values, and lower pulmonary hypertension. These differences are clearly a failure of adaptation to high altitude in rats, as underlined by data showing high mortality in the colony of high altitude rats. However the underlying mechanisms behind these differences are poorly understood. We sought to address whether these differences are also apparent in mice and rats living at Sea level, and if they are related to different responses of the O2 molecular sensor HIF (Hypoxia Inducible Factor). To test these hypotheses, we chose to perform the study at sea level i.e. at Quebec City, Canada (98m) to compare the ventilatory and molecular responses in male rats and mice. The animals were exposed to different oxygen gradients 21%O2, 15 % O2 and 12% O2 for 6 hours. Ventilation was measured by whole bodyplethysmography, oxygen consumption (VO2) and CO2 production rate (VCO2) were also measured during the exposure. After the 6 hour’s exposure, the animals were anesthetised, and the brainstem quickly dissected, Brainstem HIF-1α expression was measured by Enzyme Link Immunosorbent Assay (ELISA). Compared to rats, mice had higher minute ventilation, lower VO2, VCO2, and higher ventilatory equivalent to oxygen and carbon dioxide, (Ve/VO2, Ve/VCO2) at 15% and 12% O2. In addition, mice also had higher brainstem HIF-1α expression compared to rats. We conclude that the differences in ventilatory responses to hypoxia at sea level might be due to differences in expression of HIF-1α in the brainstem. This suggests that mice have a genetic pre-disposition that ensure adequate response to hypoxia. This trait helps to explain that mice are able to survive and successfully establish natural colonies at high altitude. Key Words: Hypoxia, high altitude, hypoxic ventilatory response, Brainstem, HIF.