Comprendre comment le cerveau traite l’information est l’une des questions les plus intrigantes auxquelles les neurosciences modernes sont confrontées. L’étude actuelle vise à caractériser comment l’hypothalamus latéral (HL) traite l’information vers des cibles cérébrales en aval afin de guider des réponses comportementales appropriées. L’HL est une zone du cerveau qui régule des comportements vitaux tels que les fonctions autonomes et endocriniennes, l’équilibre homéostatique, la régulation du métabolisme et les cycles veille-sommeil. De plus, des études récentes soulignent son importance dans le traitement de l’aversion et de la récompense. L’HL envoie des projections neurales à de nombreux noyaux cérébraux connus pour traiter des signaux qui jouent un rôle important pour guider et orchestrer des réponses comportementales appropriées. Des expériences visant a déterminer les connections afferentes et efférentesde l’HL ont démontré que trois noyaux cérébraux importants reçoivent des projections importantes de l’HL. Il s’agit de l’habenula latéral (HbL), de l’aire tegmentale ventrale (ATV) et du noyau raphe dorsal (NRD). L’HbL est le principal centre de déception du cerveau : son activité augmente spécifiquement lorsqu’un animal est soumis à des stimuli aversifs ou en l’absence de récompenses attendues, jouant un rôle important dans la signalisation d’une erreur de prédiction de punition. L’ATV dopaminergique est le principal centre de récompense du cerveau. Il joue un rôle important dans l’encodage de la valeur des récompenses, l’apprentissage du renforcement et la motivation. Le NRD est le principal centre de sérotonine jouant un rôle important dans le traitement des émotions et les réponses adaptatives. Pour examiner spécifiquement la contribution des sorties neuronales de l’HL chez les souris en mouvement libre, nous avons utilisé une technique d’imagerie avancée du calcium – système de photométrie à fibres. La photométrie à fibres est une approche puissante qui combine des indicateurs de calcium codés génétiquement et des fibres optiques multimodes pour monitorer l’activité neuronale chez les animaux en mouvement libre, ce qui est essentiel pour comprendre comment des groupes spécifiques de neurones sont impliqués dans le contrôle ou la réponse à une action ou à un stimulus. Dans le premier chapitre, je présente un protocole qui a été développé pour une détection fiable des signaux de calcium à l’aide d’un système de photométrie multifibre. Le protocole détaille les composantes d’un système de photométrie multifibres, la méthode pour accéder aux structures profondes du cerveau pour délivrer et collecter la lumière, et une méthode pour prendre en compte les artefacts de mouvement avant et pendant les enregistrements. En outre,je présente un algorithme de traitement des signaux enregistrés qui tient compte des sources communes d’artefacts qui sont inévitables pendant les enregistrements. Dans le deuxième chapitre, je présente les résultats de l’étude du rôle fonctionnel de trois sorties neurales de l’HL vers le NRD, l’ATV et l’HbL. En utilisant le protocole décrit dans le premier chapitre, l’activité dans les voies HL→NRD, HL→ ATV et HL→HbL a été simultanément enregistrée lors de réponses comportamentales dans des contextes d’aversion et de récompense. Nous avons constaté que l’activité à ces trois sorties neurales de l’HL augmentait avec des stimuli et des signaux prédictifs de stimuli aversifs. L’activité neuronale augmente également lors des réponses comportementales motivées spontanées et diminue lors de l’immobilité comportementale. L’activation optogénétique indépendante des terminaisons axonales de l’HL au niveau de l’HbL, l’ATV ou le NRD était suffisante pour augmenter la mobilité, mais a eu des effets différents dans d’autres tests comportementaux. Dans l’ensemble, nous proposons que l’HL envoie des signaux complémentaires aux cibles en aval pour traiter les informations engagées pour promouvoir des comportements motivés. En annexe, je présente un ensemble d’analyse de données python qui a été développé pour traiter tous les enregistrements de photométrie à fibre optique présentés dans l’étude actuelle. Cet ensemble permet de combiner, de stocker et d’analyser les enregistrements de plusieurs souris, essais et différentes expériences avec diverses mesures, événements comportementaux et stimuli de manière standardisée. / Understanding how brain processes information is the one of the most intriguing questions that modern neuroscience faces. The current study aims to characterize how the lateral hypothalamus (LH) processes information to downstream brain targets to guide proper behavioral responses. The LH is a brain area that regulates vital behaviors such as autonomic and endocrine functions, homeostatic balance, regulation of metabolism, and sleep-wake cycles. Moreover, recent studies point out its importance in aversive and appetitive processing. The LH sends neural projections to many brain nuclei known to process signals that play important roles to guide and orchestrate proper behavior responses. Tracing experiments demonstrated that three important brain nuclei receive significant inputs from the LH, the lateral habenula (LHb), the ventral tegmental area (VTA), and the dorsal raphe nucleus (DRN). The LHb is the main disappointment center of the brain: its activity specifically increases when an animalis presented an aversive stimuli or in the absence of expected rewards, playing an important role in signaling punishment prediction error. The dopaminergic VTA is the main brain reward center. It plays important roles in reward-value encoding, reinforcement learning and motivation. The DRN is the main serotonin center playing and important role in emotion processing and adaptive responses. To specifically examine the contribution of LH neural outputs in freely moving mice, we used an advanced calcium imaging technique – fiber photometry system. Fiber photometry is a powerful approach that combines genetically encoded calcium indicators and multimode optical fibers to monitor neuronal activity in freely moving animals, which is critical to understand how specific groups of neurons play in directing or responding to an action or a stimulus. In the first chapter, I present a protocol that was developed for reliable detection of calcium signal using a camera-based multi-fiber photometry system. The protocol details the components of a multi-fiber photometry system, a method to access deep brain structures to deliverand collect light, and a method to account for motion artifacts before and during recordings. Additionally, I present an algorithm for processing of recorded signals that accounts common sources of artefacts that are inevitable during recordings. In the second chapter, I present results of the investigation of the functional role of three LH outputs to the DRN, VTA, and LHb. Using the protocol described in the first chapter, activity in the LH→DRN, LH→ VTA and LH→LHb pathways were simultaneously recorded during motivated responses in aversive and appetitive contexts. We found that these three LH neural outputs increased activity with aversive stimuli and cues predicting them. The neural activity also increased at onsets of spontaneous motivated behavior responses and decreased duringbehavioral immobility. Independent optogenetic activation of axon terminals in LHb, VTA,or DRN was sufficient to increase mobility, but had different effects in other behavioural tests. Altogether, we propose that LH sends complementary signals to the downstream targets to process information engaged in motivated behaviors. In the annex, I present a data analysis python package that was developed to process all fiber photometry recordings presented in the current study. The package allow to combine, store, and analyze recordings from multiple mice, trials, and different experiments with various measurements, behavioural events, and stimuli in a standardized way.

Le mode de vie stressant et sédentaire associé à un environnement moderne obésogène sont les principales causes des troubles alimentaires et de l’obésité induite par le régime alimentaire. La prise de nourriture hautement savoureuse, ayant une teneur élevée en sucre et en gras, active le circuit de la récompense dans le cerveau, induisant du plaisir et des émotions positives. A l’inverse, un stress aigu évoque principalement l’inconfort ou des émotions négatives, contrecarrant le comportement de recherche de plaisir. En effet, une exposition à un stress aigu entraine une réponse alimentaire anhédonique et anorexique. En revanche, le stress chronique peut induire un comportement de surconsommation, ce qui représente un processus neuroadaptatif. Plusieurs régions cérébrales sont impliquées de façon indépendante dans le traitement du stress, de la prise alimentaire ou de la récompense. Cependant, les régions qui répondent à la fois à un stress et à la récompense alimentaire sont des candidates potentielles dans la coordination de ces réponses comportementales, avec des valeurs translationnelles se rattachant aux anomalies alimentaires induites par le stress. Des études suggèrent que le septum latéral (LS) est sensible au stress et est un centre de régulation de la prise alimentaire dans le cerveau. Cependant, le rôle du LS dans la régulation de la prise alimentaire dans des conditions normales et stressantes n’est pas clair. Dans un premier temps, nous avons examiné le rôle du LS dans la consommation de sucrose chez des rats non stressés. Nous avons démontré que l’inhibition du LS par des agonistes sélectifs des récepteurs GABAA et GABAB potentialise la prise de sucrose et les paramètres de microstructure des lapements, induisant une motivation amplifiée envers la solution de sucrose chez les rats rassasiés. Ensuite, nous avons développé un modèle de surconsommation de sucrose chez le rat, et nous avons enregistré les changements dans l’activité neuronale du LS lors du passage d’une réponse anorectique induite par un stress aigu à un phénotype de surconsommation du sucrose chez des rats stressés de manière chronique. La diminution de l’expression de l’ARNm c-fos et l’augmentation de la synthèse de GABA dans le LS ont coïncidé avec l’augmentation de consommation de sucrose observée dans ce modèle. Le stress répété a augmenté la proportion de neurones inhibés par le sucrose dans le LS. De plus, l’administration de l’agoniste du récepteur GABAB restaure la diminution de consommation de sucrose induite par un stress aigu. Nous avons également étudié la réponse neuronale en temps réel de l’aire hypothalamique antérieure (AHA) qui a des connexions robustes et réciproques avec le LS et des aires hypothalamiques impliquées dans la régulation de la prise alimentaire et du stress. Dans des conditions non stressantes, la prise de sucrose a suscité des réponses inhibitrices prédominantes dans les neurones de l’AHA. Un stress aigu a augmenté le taux de décharge de ces neurones inhibés par le sucrose, amenant à une réponse anorectique envers le sucrose. Sur la base de ces résultats, nous avons conclu que le stress active, alors que la prise de sucrose inhibe, les neurones de l’AHA et du LS. Par conséquent, le LS et l’AHA sont des régions importantes impliquées dans la régulation du stress et du comportement alimentaire. Une activité neuronale aberrante dans le LS et l’AHA peut être impliquée dans les troubles alimentaires et métaboliques. / Stressful and sedentary lifestyle accompanied by modern obesogenic environment, are the leading causes of diet-induced obesity and eating disorders. Intake of highly palatable food, with its high fat and sugar content, activates the reward pathways in the brain inducing pleasure and positive emotion. Conversely, acute stress primarily evokes discomfort or negative emotions counteracting with pleasure-seeking behaviour. In fact, acute stress exposure results in anorexic and anhedonic feeding response. In contrast, chronic stress may induce over-eating behaviour that represents a neuroadaptive process. Multiple brain regions are independently implicated in stress, feeding and reward processing. However, regions co-responsive to stress and food rewards are the candidates for coordinating behavioural responses with translational values pertaining to stress-induced feeding abnormalities. Studies suggest that the lateral septum (LS) is a stress-responsive and feeding regulating center of the brain. However, the role of LS in food intake regulation in normal and stressful conditions is not clear. First, we have investigated the role of LS in sucrose intake in non-stressed rats. We have demonstrated that LS inhibition by selective GABAA and GABAB receptor agonists potentiates sucrose intake and licking microstructure parameters, resulting in amplified motivation towards sucrose solution in satiated rats. Further, we have developed a sucrose bingeing model in rats, and monitored the changes in LS neural activity during transformation from acute stress-induced anorectic response to sucrose-bingeing phenotype in chronically stressed rats. Decreased c-fos mRNA and increased GABA synthesis in LS coincided with the increased sucrose intake in this model. Repeated stress increased the proportion of sucrose-inhibited neurons in the LS. Supportively, administration of a GABAB receptor agonist rescued an acute stress-induced decrease in sucrose intake. We also investigated the real-time neuronal responses of the anterior hypothalamic area (AHA) which has robust reciprocal connections with LS and the hypothalamic stress- and food intake-regulating areas. During non-stressful condition, sucrose lick clusters evoked predominant inhibitory responses in AHA neurons. Acute stress increased the firing rate of these sucrose-inhibited neurons, leading to anorectic response towards sucrose. Based on these evidences, we conclude that stress activates, whereas sucrose intake inhibits LS and AHA neurons. Therefore, the LS and AHA are important brain regions involved in regulation of stress and feeding behaviour. The aberrant neuronal activity in the LS and AHA may be involved in metabolic and eating disorders.

Tableau d’honneur de la Faculté des études supérieures et postdoctorales, 2010-2011 / Nous avons investigué le rôle exact du BSTdm dans la gestion des réponses physiologiques et comportementales qui surviennent en condition d'équilibre et lors d'un déficit en ions sodium. Nous avons aussi évalué l'influence qu'aurait le BSTdm au niveau de la circuiterie neuronale impliquée dans l'homéostasie hydrominérale. Nos résultats démontrent que les mesures de la consommation d'eau et de sel en condition de repletion sodique ont respectivement augmenté et diminué suite à la lésion du BSTdm. De plus, la partie coquille du noyau accumbens s'est révélée avoir un indice d'activation cellulaire deux fois plus élevé chez les rats ayant une lésion du BSTdm. Ainsi, nos résultats suggèrent que suite à l'intégration des messages en provenance des structures impliquées dans l'osmorégulation et la détection, le BSTdm désinhibe les structures impliquées dans le comportement motivé afin de favoriser la consommation de sel dans la période de repletion sodique.

Tableau d’honneur de la Faculté des études supérieures et postdoctorales, 2008-2009 / Les troubles alimentaires sont sérieux et peuvent mettre la vie de ceux qui en souffrent en danger. Une activité anormale de Taxe hypothalamo-hypophyso-surrénalien et une dysfonction de l'hypothalamus sont d'ailleurs associées aux troubles alimentaires. En outre, les récents rapports cliniques soulignent le rôle du thalamus dans les troubles alimentaires puisqu'une lésion du thalamus dorsal, particulièrement le noyau paraventriculaire thalamique (PVT), affecte sévèrement la sensibilité des patients au stress de même que leur alimentation. Les projections réciproques du PVT à l'hypothalamus, au système limbique et au cortex préfrontal suggèrent que cette région est en bonne position pour moduler le comportement alimentaire et l'activité de l'axe hypothalamo-hypophyso-surrénalien. Ce projet visait à étudier la localisation de l'oscillateur entraîné par la prise alimentaire (FEO) en caractérisant la dynamique de l'activation neuronale dans le cerveau des rats pendant l'anticipation alimentaire et suite à la prise alimentaire et d'étudier la régulation de l'activité de l'axe HPA en fonction de la condition alimentaire. Les résultats obtenus suggèrent que le FEO pourrait être représenté par un réseau neuronal distribué, le circuit septohippocampal-thalamo-hypothalamique. Les subdivisions du PVT et de plusieurs noyaux hypothalamiques ont d'ailleurs des rôles différents en fonction de la condition alimentaire. De plus, les résultats obtenus démontrent que la dynamique de l'activation neuronale de l'anticipation alimentaire est différente de celle de la prise alimentaire. Finalement, les résultats ont montré que l'activation de l'axe hypothalamo-hypophyso-surrénalien au niveau périphérique n'est pas accompagnée de l'activation des neurones à corticolibérine. Ce projet a permis d'acquérir des connaissances détaillées sur la neuroanatomie et la neurophysiologie du thalamus et de l'hypothalamus impliqués dans la régulation de la prise alimentaire. En outre, ce projet a aidé à mieux comprendre les mécanismes centraux liés à l'augmentation de la prise alimentaire et à l'obésité, la pathologie considérée actuellement par l'Organisation Mondiale de la Santé comme une maladie de dimension pandémique.

L'hypothalamus est fortement impliqué dans la régulation nerveuse de l'homéostasie énergétique. Il existe dans cette structure des neurones spécialisés (gluco-sensibles) qui détectent notamment l'hyperglycémie puis déclenchent des réponses adaptées comme le maintien de la glycémie, en stimulant la sécrétion d'insuline ou encore le rassasiement. Les astrocytes sont suspectés de participer à la détection neuronale du glucose. Dans l'ensemble du cerveau, il existe un couplage métabolique entre astrocytes et neurones. Le lactate, issu de la métabolisation du glucose par les astrocytes, est transporté par les neurones par des transporteurs aux monocarboxylates (MCTs). De plus, il a récemment été montré que les jonctions gap (GJ), à l'origine de la formation de réseaux au sein des astrocytes sont indispensables au passage du glucose de la circulation sanguine vers les neurones en activité. Ces GJ astrocytaires sont formées majoritairement de connexines 43 et 30 (Cxs).Mon travail de thèse s'est orienté suivant deux axes, qui ont visé à étudier le rôle des astrocytes dans la détection hypothalamique du glucose et du lactate. Dans un premier temps, nous avons montré que le lactate, comme le glucose, est détecté au niveau central et induit une sécrétion d'insuline. Dans un modèle de rat hyperglycémique pendant 48h (qui présente aussi une hyperlactatémie), nous avons montré que la détection du glucose et du lactate est altérée. Ces modifications ne sont pas dues à une variation de l'expression protéique des MCTs astrocytaires ou neuronale de l'hypothalamus.Dans un deuxième temps, nous nous sommes intéressés au rôle des Cxs astrocytaires. La Cx43 est très exprimée autour des micro-vaisseaux sanguins de l'hypothalamus médio-basal (MBH), un site présentant de nombreux neurones gluco-sensibles. L'expression de la Cx30 est plus diffuse dans cette structure. Nous montrons également que l'expression protéique des Cxs astrocytaires varie très rapidement suite à des modifications du statut métabolique (jeûne, réalimentation, hyperglycémie). Afin d'évaluer l'implication de la Cx43 astrocytaire (majoritaire) dans la détection hypothalamique du glucose, nous avons inhibé son expression dans le MBH, in vivo, en injectant des siRNA permettant d'inhiber la synthèse de cette protéine. L'inhibition de la Cx43 (30% à 72h) induit une diminution de la prise alimentaire sans modification du poids, de la glycémie et de l'insulinémie comparée aux témoins. Suite à l'injection carotidienne de glucose (censée mimer une hyperglycémie), la sécrétion d'insuline est fortement inhibée chez les animaux siCx43. De même, l'effet satiétogène du glucose semble inhibé chez ces animaux lors de la réalimentation après un jeûne.Ces résultats montrent pour la première fois, de façon intégrée, l'importance des connexines, et probablement des réseaux astrocytaires, lors de la détection hypothalamique du glucose. Ces nouvelles données renforcent l'importance du rôle métabolique des astrocytes lors de fonctions neuronales précises

Ce mémoire débute avec deux chapitres portant sur les problèmes des conduites et la régulation du stress, notamment sur l’axe hypothalamique-pituitaire-surrénal (HPS). Ensuite, la littérature est résumée et nous voyons que les études qui cherchent à établir un lien entre les problèmes des conduites et l’axe HPS ont trouvé des résultats différents et parfois contradictoires. Le chapitre suivant illustre les problèmes méthodologiques qui pourraient expliquer ces résultats différents. Vient ensuite l’étude présentée dans ce mémoire qui cherche à établir un lien entre la réponse cortisolaire à l’éveil (RCE), considérée comme un bon indice du fonctionnent de l’axe HPS, et les problèmes de conduites chez l’enfant. De plus, les émotions négatives ont été associées avec les problèmes des conduites ainsi qu’aux dysfonctions de l’axe HPS, notamment le RCE. L’étude présentée dans ce mémoire cherche aussi à établir si les émotions négatives pourrait être une variable médiatrice dans la relation potentielle entre la RCE et les problèmes des conduites. L’étude révèle que pour les garçons mais pas pour les filles, une RCE réduite est associée avec les émotions négatives, ce qui est successivement associé avec les problèmes des conduites. Le dernier chapitre du mémoire examine les implications théoriques de cette médiatisation et propose également des pistes psychobiologiques pour expliquer les différences sexuelles observées. / This thesis begins with two chapters which discuss conduct problems and stress regulation, with a focus on the hypothalamic-pituitary-adrenal (HPA) axis. Subsequently, the literature is reviewed and we see that with regards to the relationship between conduct problems and HPA axis activity, the findings are inconsistent. It is possible that methodological considerations underlie the inconsistency found in the literature and the following chapter is concerned with methodology. This is followed by the featured study presented in this thesis which examines the link between the cortisol awakening response (CAR), which is considered a good indicator of HPA axis functioning, and conduct problems in children. Further, negative affect has been linked to both conduct problems and the Cortisol Awakening Response (CAR). Thus it was hypothesized that negative affect acts as a mediator in the cortisol-conduct problems relationship. The featured study found that a reduced CAR was associated with both negative affect and conduct problems, however only in boys and not in girls. Further, the mediation hypothesis was supported in boys. The last chapter in this thesis discusses the implications of this mediation finding for theories of conduct problems as well as proposing some psychobiological mechanisms to explain the sex differences found.

Ce mémoire débute avec deux chapitres portant sur les problèmes des conduites et la régulation du stress, notamment sur l’axe hypothalamique-pituitaire-surrénal (HPS). Ensuite, la littérature est résumée et nous voyons que les études qui cherchent à établir un lien entre les problèmes des conduites et l’axe HPS ont trouvé des résultats différents et parfois contradictoires. Le chapitre suivant illustre les problèmes méthodologiques qui pourraient expliquer ces résultats différents. Vient ensuite l’étude présentée dans ce mémoire qui cherche à établir un lien entre la réponse cortisolaire à l’éveil (RCE), considérée comme un bon indice du fonctionnent de l’axe HPS, et les problèmes de conduites chez l’enfant. De plus, les émotions négatives ont été associées avec les problèmes des conduites ainsi qu’aux dysfonctions de l’axe HPS, notamment le RCE. L’étude présentée dans ce mémoire cherche aussi à établir si les émotions négatives pourrait être une variable médiatrice dans la relation potentielle entre la RCE et les problèmes des conduites. L’étude révèle que pour les garçons mais pas pour les filles, une RCE réduite est associée avec les émotions négatives, ce qui est successivement associé avec les problèmes des conduites. Le dernier chapitre du mémoire examine les implications théoriques de cette médiatisation et propose également des pistes psychobiologiques pour expliquer les différences sexuelles observées. / This thesis begins with two chapters which discuss conduct problems and stress regulation, with a focus on the hypothalamic-pituitary-adrenal (HPA) axis. Subsequently, the literature is reviewed and we see that with regards to the relationship between conduct problems and HPA axis activity, the findings are inconsistent. It is possible that methodological considerations underlie the inconsistency found in the literature and the following chapter is concerned with methodology. This is followed by the featured study presented in this thesis which examines the link between the cortisol awakening response (CAR), which is considered a good indicator of HPA axis functioning, and conduct problems in children. Further, negative affect has been linked to both conduct problems and the Cortisol Awakening Response (CAR). Thus it was hypothesized that negative affect acts as a mediator in the cortisol-conduct problems relationship. The featured study found that a reduced CAR was associated with both negative affect and conduct problems, however only in boys and not in girls. Further, the mediation hypothesis was supported in boys. The last chapter in this thesis discusses the implications of this mediation finding for theories of conduct problems as well as proposing some psychobiological mechanisms to explain the sex differences found.

L'hypothalamus est fortement impliqué dans la régulation nerveuse de l'homéostasie énergétique. Il existe dans cette structure des neurones spécialisés (gluco-sensibles) qui détectent notamment l’hyperglycémie puis déclenchent des réponses adaptées comme le maintien de la glycémie, en stimulant la sécrétion d’insuline ou encore le rassasiement. Les astrocytes sont suspectés de participer à la détection neuronale du glucose. Dans l’ensemble du cerveau, il existe un couplage métabolique entre astrocytes et neurones. Le lactate, issu de la métabolisation du glucose par les astrocytes, est transporté par les neurones par des transporteurs aux monocarboxylates (MCTs). De plus, il a récemment été montré que les jonctions gap (GJ), à l’origine de la formation de réseaux au sein des astrocytes sont indispensables au passage du glucose de la circulation sanguine vers les neurones en activité. Ces GJ astrocytaires sont formées majoritairement de connexines 43 et 30 (Cxs).Mon travail de thèse s’est orienté suivant deux axes, qui ont visé à étudier le rôle des astrocytes dans la détection hypothalamique du glucose et du lactate. Dans un premier temps, nous avons montré que le lactate, comme le glucose, est détecté au niveau central et induit une sécrétion d’insuline. Dans un modèle de rat hyperglycémique pendant 48h (qui présente aussi une hyperlactatémie), nous avons montré que la détection du glucose et du lactate est altérée. Ces modifications ne sont pas dues à une variation de l’expression protéique des MCTs astrocytaires ou neuronale de l’hypothalamus.Dans un deuxième temps, nous nous sommes intéressés au rôle des Cxs astrocytaires. La Cx43 est très exprimée autour des micro-vaisseaux sanguins de l’hypothalamus médio-basal (MBH), un site présentant de nombreux neurones gluco-sensibles. L’expression de la Cx30 est plus diffuse dans cette structure. Nous montrons également que l’expression protéique des Cxs astrocytaires varie très rapidement suite à des modifications du statut métabolique (jeûne, réalimentation, hyperglycémie). Afin d’évaluer l’implication de la Cx43 astrocytaire (majoritaire) dans la détection hypothalamique du glucose, nous avons inhibé son expression dans le MBH, in vivo, en injectant des siRNA permettant d’inhiber la synthèse de cette protéine. L’inhibition de la Cx43 (30% à 72h) induit une diminution de la prise alimentaire sans modification du poids, de la glycémie et de l’insulinémie comparée aux témoins. Suite à l’injection carotidienne de glucose (censée mimer une hyperglycémie), la sécrétion d’insuline est fortement inhibée chez les animaux siCx43. De même, l’effet satiétogène du glucose semble inhibé chez ces animaux lors de la réalimentation après un jeûne.Ces résultats montrent pour la première fois, de façon intégrée, l’importance des connexines, et probablement des réseaux astrocytaires, lors de la détection hypothalamique du glucose. Ces nouvelles données renforcent l’importance du rôle métabolique des astrocytes lors de fonctions neuronales précises / The hypothalamus plays a pivotal role in the nervous control of glucose homeostasis. This area contains gluco-sensitive neurons. Some of them detect increases in glucose levels and regulate glucose homeostasis by stimulating insulin secretion or inhibiting food intake. It is widely accepted that astrocytes are metabolically coupled to neurons. Lactate, resulting from the metabolism of glucose by astrocytes, is transported via the monocarboxylate transporters (MCTs). In addition, gap junctions (GJ), that form networks within astrocytes, are essential to transfer glucose from the bloodstream to the active neurons. These astroglial GJ mainly consist of connexins 43 and 30 (Cxs).The aims of my thesis are twofold: first, to show that an intracarotid lactate injection toward the brain, as for glucose, triggers insulin secretion and, second, to investigate the role of astroglial Cxs.Our results demonstrate that lactate and glucose sensing are altered in 48h hyperglycemic rats (accompanied by high blood lactate level). These alterations are not due to changes in protein expression of astroglial or neuronal MCTs in the hypothalamus. We then show that Cx43 is highly expressed in astrocytic end-feet enwraping blood vessels, in medio-basal hypothalamus (MBH) where many gluco-sensitive neurons are present. The Cx30 expression is more diffuse in this structure. We also show that the protein expression of astroglial Cxs varies very rapidly due to changes in metabolic status (fasting, refeeding and hyperglycemia). To evaluate the involvement of astroglial Cx43 (the major isoform) in the hypothalamic glucose sensing, we silenced its expression in the MBH in vivo by injecting specific siRNA. A 30% diminution in protein levels (after 72h) induced a decrease in food intake without changes in weight, blood glucose and insulin levels compared to vehicle treated animals. The central response to glucose is drastically inhibited in terms of insulin secretion in siCx43 animals. Similarly, an intracarotid injection of glucose towards the brain does not reduce refeeding in siRNA treated animals.These results demonstrate for the first time in vivo, the importance of connexins and astroglial networks in hypothalamic glucose sensing mechanism. These new data reinforce the importance of the metabolic role of astrocytes in specific neuronal functions