Mémoire numérisé par la Division de la gestion de documents et des archives de l'Université de Montréal

La maladie de Parkinson est caractérisée par la manifestation de symptômes moteursprincipalement dus à la dégénérescence du système dopaminergique. Malgré l'accent mis surles déficits moteurs, la maladie de Parkinson est également caractérisée par des symptômesnon moteurs, incluant l'anxiété et la dépression, qui sont sous-étudiés et de ce fait pas bientraités. Alors que certaines études cliniques ont suggéré que l'anxiété et la dépressionpourraient être associées à la dégénérescence des neurones dopaminergiques, d'autres ontsuggéré l'implication de la dégénérescence des neurones noradrénergiques etsérotoninergiques dans les troubles observés mais également dans les effets induits par laLévodopa et la stimulation cérébrale profonde du noyau sous-thalamique.Dans un premier temps, nous avons étudié le rôle respectif de la dopamine, de lanoradrénaline et de la sérotonine dans la manifestation des déficits parkinsoniens moteurs etnon moteurs chez le rat. L’ensemble de nos résultats démontre que malgré l’importance dusystème dopaminergique, la perturbation des trois systèmes monoaminergiques joue un rôleimportant à la fois dans la manifestation des troubles moteurs et non moteurs.Nous avons également étudier l’impact des monoamines sur l’efficacité des traitementsantiparkinsoniens, à savoir, la Lévodopa et la stimulation cérébrale profonde du noyau sousthalamique,sur les troubles observés. Nos résultats montrent que la déplétion combinée dessystèmes monoaminergiques peut altérer l’efficacité de la Lévodopa ainsi que de lastimulation cérébrale profonde sur certains troubles. Ces résultats peuvent expliquer lemanque d’efficacité des traitements antiparkinsoniens chez certains patients et la difficulté àtraiter tous les symptômes.Pour finir, nous avons voulu mettre en évidence le lien entre le noyau sous-thalamique,structure excitatrice des ganglions de la base et les troubles moteurs, ainsi que l’amygdalebasolatérale et l’habénula latérale, structures impliquées dans les comportements émotionnels,et les troubles non moteurs. Nous avons mis en évidence le parallèle existant entre lesmodifications du mode de décharge des neurones du NST et les troubles moteurs, leschangements de l’amygdale basolatérale et les troubles anxieux ainsi que ceux de l’habénulalatérale et les troubles dépressifs.Les résultats de ces travaux de thèse ont donc permis d’apporter de nouvelles évidences surl’implication des trois systèmes monoaminergiques dans la physiopathologie et la thérapie dela maladie de Parkinson. / Parkinson’s disease is characterized by the manifestation of motor symptoms mostlyassociated with the degeneration of dopaminergic neurons. While Parkinson’s disease is oftenfocused on motor deficits, the disease is also characterized by non-motor deficits, includinganxiety and depression, which are under studied and consequently are not well treated.Whereas some clinical studies suggested that anxiety and depression could be linked to thedegeneration of dopaminergic neurons, others suggested the involvement of norepinephrineand serotonin in the observed symptoms and also in the efficacy of Levodopa and deep brainstimulation of the subthalamic nucleus.In a first time, we investigated the respective role of the neuronal degeneration of dopamine,noradrenaline and serotonin in the manifestation of motor and non-motor parkinsonian-likedisorders in the rat. Our results demonstrate that despite the importance of the dopaminergicsystem, the disturbances in the three-monoaminergic systems play a key role in themanifestation of motor and non-motor deficits.In a second time, we studied the impact of monoamine depletions on the efficacy ofantiparkinsonian treatments, the Levodopa and deep brain stimulation of the subthalamicnucleus. Our results showed that the combined depletions could deteriorate the efficacy of theLevodopa and of the deep brain stimulation on some deficits. Together, these results canexplain the lack of efficacy of the antiparkinsonian treatments in some patients and thedifficulty to treat all the symptoms.Finally, we investigated the link between the subthalamic nucleus, which is an excitatorystructure of the basal ganglia, and the motor deficits, as well as the involvement of thebasolateral amygdala and the lateral habenula in emotional control of the behavior, and nonmotordeficits. We showed the parallel between changes in the neuronal activity of thesubthalamic nucleus and the motor deficits, of the basolateral amygdala and anxiety and ofthe lateral habenula and depression.Results from this thesis provide new evidences on the involvement of the threemonoaminergicsystems in the pathophysiology and the therapy of Parkinson’s disease.

透過神經科學的研究，對於大腦的行為功能已有一定的認識，不同於以往的認識，目前認為神經行為機制不只由單一腦區或單一神經化學系統所調控。深部大腦電刺激經常被用來研究特定腦區的行為功能。但是，深部大腦電刺激的作用機制仍然不清楚。最近幾年臨床研究發現，利用電刺激在側韁核成功的治療憂鬱症患者。然而，目前認為側韁核與多巴胺系統互為負回饋作用，共同參與在動機行為的酬賞反應中。本實驗室先前的研究顯示，破壞韁核造成區辨性低頻操作式制約行為 (簡稱DRL行為)學習的障礙，然而，電刺激在側韁核造成DRL行為表現的結果還是未知的。所以，本實驗主要以電刺激在側韁核觀察大鼠行為上的改變，探討側韁核在行為上參與的功能。實驗一的結果顯示電刺激在側韁核並不影響自發性運動能力，在不同電流強度的刺激下也不會影響。實驗二的結果顯示電刺激在側韁核造成DRL 15秒的行為有類安非他命效果之行為表現，在高頻率電刺激有較顯著類安非他命的效果。實驗三的結果顯示電刺激在側韁核造成DRL 15秒的行為之影響，會被多巴胺受體抑制劑所抵消，而單獨注射巴胺受體抑制劑並不影響DRL 15秒的行為。實驗四的結果顯示電刺激在側韁核造成DRL 15秒的行為之影響，不會被正腎上腺素受體抑制劑所抵消。實驗五的結果顯示電刺激在側韁核造成DRL 72秒的行為之影響並不如DRL 15秒的行為顯著。實驗六的結果顯示電刺激在側韁核並不會造成大鼠無法區辨酬賞的量。綜合而言，側韁核在動機行為的角色，是透過影響多巴胺系統造成行為的改變。 / Behavioral function of the brain has been studied in neuroscience and progressively accumulated informative data to reveal the neurobehavioral mechanisms. It is now realized that those underlying mechanisms of behaviors is not as such simple as previous thought of limiting only in one locus of the brain or solely by one neurochemical system. The deep brain stimulation is usually used to study the behavioral function of specific brain regions. However, the mechanism of the deep brain stimulation is still unclear. The previous study has shown that electrical stimulation of the lateral habenula (LHb) successfully treated depression symptoms in the patients. It is proposed that an inhibitory role of LHb on the mibrain dopamine (DA) system which mediates the reward-related behavior. A previous study of this lab showed that lesion of habenula impaired the acquisition of differential reinforcement of low-rate responding (DRL) behavior. But, the effect of LHb stimulation on the DRL behavior is still unclear. To determine the functions of LHb involving in the behavior, the electrical stimulation was applied in LHb to observe the behavioral change of rats. The results of Experiment 1 showed that the LHb stimulation had no effect on locomotor activity. In Experiment 2, the LHb stimulation was shown to affect DRL 15-s behavior, which effects were similar to those affected by amphetamine. Experiment 3 showed that the DA receptor antagonists reversed the effects of LHb stimulation, while experiment 4 showed that norepinephrine (NE) receptor antagonists had no reversal effect on DRL 15-s behavior. In Experiment 5, the amphetamine-like behavior induced by LHb stimulation had subtle effects on DRL 72-s behavior. Experiment 6 showed that the LHb stimulation had no effect on a discrimination task. These data suggest that the LHb modulating DRL behavior is DA-dependent.