Tableau d'honneur de la Faculté des études supérieures et postdoctorales, 2006-2007 / Le striatum est la structure la plus volumineuse des ganglions de la base et dispose d'une organisation neurochimique complexe qui semble être reliée à ses connexions anatomiques. Le but de cette thèse était donc d'étudier en détail l'organisation des projections afférentes et efférentes du striatum afin de mieux comprendre le rôle que joue cette structure dans le traitement de l'information. Le premier objectif était de décrire en détail le patron d'arborisation axonale des neurones participant aux voies corticostriées et striatofuges. Le deuxième objectif consistait à comprendre l'organisation neurochimique des neurones striatofuges et des effets engendrés sur leurs cibles. L'analyse des neurones individuellement tracés révèle plusieurs principes organisationnels. Les projections corticostriées du cortex pré-limbique proviennent de cellules de la couche V s'arborisant abondamment dans les striosomes et très peu dans la matrice. Ces données démontrent que l'innervation préférentielle des striosomes ou de la matrice ne dépend pas de l'origine laminaire des neurones corticostriés, mais plutôt de la région corticale impliquée. La comparaison du patron d'arborisation axonale des neurones des striosomes et de la matrice nous a aussi révélé que les neurones de ces deux compartiments innervent exactement les mêmes structures cibles, mais leurs champs terminaux au sein de la SNr, est perpendiculairement agencés. De plus, près de 90% des axones striatofuges reconstruits s'arborisaient à la fois dans le GPe, le GPi et SNr, rejetant ainsi les concepts de voies striatofuges directes et indirectes. Les neurones de projection striataux sont connus pour libérer le GABA et la moitié d'entre eux co-libèrent également la substance P (SP). L'imagerie du calcium effectuée chez le rat nous a révélé que les neurones pallidaux et nigraux répondent à la libération de SP. De plus, l'étude de la localisation des récepteurs neurokinines (NK) dans les structures striatales cibles chez les primates, indique que ces effets sont produits via les récepteurs NK-1 et NK-3. L'analyse de la distribution de ces récepteurs en microscopie électronique suggère que la SP exerce ses effets via des récepteurs postsynaptiques mais également par des autorécepteurs et hétérorécepteurs présynaptiques. Ces données démontrent que ce peptide peut jouer un rôle crucial dans l'organisation fonctionnelle des ganglions de la base.