Les cellules microgliales, qui sont les macrophages du système nerveux central, ont été principalement étudiées en conditions pathologiques. Néanmoins, l'étude de la microglie aux stades périnataux indique qu'elle influence le développement normal du système nerveux central. Des interactions directes et indirectes entre la microglie et les synapses existent mais les mécanismes par lesquels ces cellules immunitaires ciblent les synapses et modulent leur maturation fonctionnelle durant le développement postnatal sont peu connus. Au cours de mon travail de thèse, je me suis intéressée aux cellules microgliales et à leurs fonctions dans le développement postnatal du cortex somato-sensoriel de la souris. Dans une première étude, nous avons montré qu'au cours de la première semaine post-natale le recrutement des cellules microgliales aux sites synaptiques en maturation met en jeu une voie de signalisation impliquant la chimiokine neuronale fractalkine et de son récepteur microglial CX3CR1. En effet, un défaut d’expression de ce récepteur retarde le recrutement des cellules microgliales aux sites synaptiques et entraine un retard de maturation fonctionnelle des synapses thalamocorticales. Dans une seconde étude, nous avons caractérisé le phénotype des cellules microgliales lors de la maturation fonctionnelle des réseaux synaptiques corticaux. Nous avons montré que les cellules microgliales adoptent un phénotype particulier lorsqu’elles sont recrutées aux synapses en maturation. Ce phénotype diffère de celui exprimé par la microglie adulte en conditions physiologiques et pathologiques et pourrait permettre aux cellules microgliales d’accomplir des fonctions spécifiques nécessaires à la maturation synaptique. Dans une troisième étude, nous avons testé les effets de la minocycline sur le développement cortical. Cette tétracycline est connue pour bloquer l’activation microgliale chez l'adulte. De façon surprenante, nous avons observé que pendant une période critique se situant à la fin de la première semaine post-natale la minocycline induit une importante mort cellulaire qui s'accompagne d'une altération de la distribution des cellules microgliales et déclenche leur activation. L'ensemble de mes données montrent que les cellules microgliales sont très sensibles aux changements de leur environnement, que leur phénotype fonctionnel change en conditions physiologiques en fonction de cet environnement et que des interactions réciproques entre neurones et microglie influencent la maturation fonctionnelle des réseaux synaptiques corticaux lors du développement postnatal. / The microglial cells, which are the resident macrophages of the central nervous system, have been mainly studied in pathological conditions. But, the study of microglia at perinatal stages indicates that they influence the normal development of the central nervous system. Direct and indirect interactions between microglia and synapses exist but mechanisms by which these immune cells target synapses and modulate their functional maturation during post-natal development are still unknown. During my PhD thesis, I was interested in microglial cells and their functions during postnatal development of the mouse somatosensory cortex. In a first study, we showed that during the first postnatal week the recruitment of microglial cells at maturating synaptic sites requires a signaling pathway involving the neuronal chemokine fractalkine and its microglial receptor CX3CR1. Indeed, a deficit in the expression of this receptor delays the recruitment of microglial cells at synaptic sites and leads to a delayed functional maturation of thalamocortical synapses. In a second study, we characterized the phenotype of microglial cells during the functional maturation of cortical synaptic network. We showed that microglial cells adopt a particular phenotype when they are recruited at maturating synapses. This phenotype differs from that expressed by adult microglia in physiological and pathological conditions and may allow microglial cells to accomplish specific functions which are necessary to synaptic maturation. In a third study, we tested the effects of the minocycline on the cortical development. This tetracycline is known to block the microglial activation in adult. Surprisingly, we observed that during a critical period ending at the end of the first post-natal week, minocycline induces an important cellular death which is accompanied by an alteration of microglial cells distribution and which also triggers their activation. Taken together, my data show that microglial cells are highly sensitive to changes in their environment, their functional phenotype evolves in physiological conditions in function of this environment and reciprocal interactions between neurons and microglia influence the functional maturation of cortical synaptic network during the postnatal development.

Long-term potentiation (LTP) and depression (LTD) are activity dependent long-lasting changes in synaptic efficacy and have been proposed as mechanisms for learning and memory. Although the exact relationship of LTP and LTD to memory is not known, they do share some properties and mechanisms that relate to memory, such as the strengthening and weakening of synapses. LTP and LTD have been studied extensively in hippocampal brain-slice preparations, due to its relatively organized structure, ease of induction, and its critical function in memory storage. Less work has been done in the neocortex despite the belief that it is heavily involved in the storage of long-term memories. Activity dependent plasticity has also been demonstrated in the basal ganglia in vivo and in vitro, but the results have been somewhat inconsistent. The experiments presented in this thesis explore a novel form of neural plasticity in two excitatory pathways (corticostriatal and thalamocortical) of the basal ganglia motor loop in the intact brain in awake, freely behaving rats. In thalamocortical slice preparations, simultaneous presynaptic stimulation and postsynaptic depolarization can induce L TP in animals prior to the critical period. However the results presented in this thesis show that applied stimulation to the thalamocortical pathway failed to produce either LTP or LTD in the awake freely moving animal.Corticostriatal LTD has been shown in slice preparations following direct tetanic stimulation of the striatum. In the current experiment, cortical stimulation failed to induce LTD although there was an observable decrease in the evoked potential following low-frequency stimulation. Corticostriatal L TP has been shown to depend on the type of stimulation applied. High-frequency and theta burst stimulation produced long-lasting changes in response amplitude in the corticostriatal pathway, with theta burst stimulation appearing to be the more effective stimulation protocol for inducing LTP in both the early and late components. Paired stimulation of the substantia nigra pars compacta and cortex indicated a modulatory action of dopamine on corticostriatal synaptic plasticity. Pairing led to a stable increase in the amplitude of LTP of both early and late components. We also report that a temporal relationship exists in the striatum with respect to the release of nigral dopamine and cortical glutamate. Simultaneous stimulation produced a more robust L TP compared to the two other conditions in which there was an applied stimulation delay to either the corticostriatal or nigrostriatal pathway. The results demonstrate the mechanistic differences, not only between the thalamocortical and corticostriatal pathways, but also slice and anesthetized preparations. The results also emphasize the need for further study on mechanisms of L TP and LTD in the various excitatory and inhibitory pathways of the basal ganglia motor loop. / Thesis / Doctor of Philosophy (PhD)

Comprendre le comportement du système visuel rétino-thalamo-cortico-colliculaire (i.e. précoce) dans une situation d'images naturelles est d'une importance capitale pour comprendre ce qui se passe ensuite dans le cerveau. Pour comprendre ces comportements, les neurobiologistes ont étudié les voies standard, Parvocellulaires et Magnocellulaires, depuis des décennies. Cependant, il y a aussi la voie non-standard, ou Koniocellulaire, qui joue un rôle modulateur important dans les traitements local, global, et entremêlé, pour atteindre de tels comportements. Particulièrement, l'analyse standard du mouvement réalisée par la voie Magno est alternée avec des réactions rapides, comme la fuite ou l'approche à des mouvements spécifiques, qui sont pré-câblés dans la voie Konio. De plus, l'étude d'une tâche de fixation dans une situation réelle, par exemple quand un prédateur s'approche lentement de sa proie, implique non seulement un mécanisme de mouvement, mais nécessite également l'utilisation de la voie Parvo, qui analyse, au moins, le contraste de l'image. Ici, nous étudions dans un modèle neuronal de calcul bio-inspiré comment ces voies peuvent être modélisées avec un ensemble minimal de paramètres, afin de fournir des résultats numériques robustes lors d'une tâche réelle. Ce modèle repose sur une étude approfondie pour intégrer des éléments biologiques dans l'architecture des circuits, les constantes de temps et les caractéristiques de fonctionnement des neurones. Nos résultats montrent que notre modèle, bien que fonctionnant via des calculs locaux, montre globalement un bon comportement de réseau en termes d'espace et de temps, et permet d'analyser et de proposer des interprétations de l'interaction entre le thalamus et le cortex. À une échelle plus macroscopique, les comportements du modèle sont reproductibles et peuvent être qualitativement comparés à des mesures de fixation oculaire chez l'homme. Cela est également vrai lorsque l'on utilise des images naturelles, où quelques paramètres sont légèrement modifiés, en gardant des résultats qualitativement humains. Les résultats de robustesse montrent que les valeurs précises des paramètres ne sont pas critiques, mais leur ordre de grandeur l'est. Une instabilité numérique ne se produit qu'après une variation de 100% d'un paramètre. Nous pouvons donc conclure que cette approche systémique est capable de représenter les changements de l'attention en utilisant des images naturelles, tout en étant algorithmiquement robuste. Cette étude nous donne ainsi une interprétation possible sur le rôle de la voie Konio, tandis qu'en même temps elle nous permet de participer au débat sur les low et high-roads des flux attentionnel et émotionnel. Néanmoins, d'autres informations, comme la couleur, sont également présentes dans le système visuel précoce, et pourraient être prises en considération, ainsi que des mécanismes corticaux plus complexes, dans les perspectives de ce travail / Understanding the behavior of the retino-thalamo-cortico-collicular (i.e. early) visual system in a natural images situation is of utmost importance to understand what further happens in the brain. To understand these behaviors, neuroscientists have looked at the standard Parvocellular and Magnocellular pathways for decades. However, there is also the non-standard Koniocellular pathway, which plays an important modulating role in the local, global, and intermingled processing carried out to achieve such behaviors. Particularly, the standard motion analysis carried out by the Magno pathway is alternated with rapid reactions, like fleeing or approaching to specific motions, which are hard-wired in the Konio pathway. In addition, studying a fixation task in a real situation, e.g., when a predator slowly approaches its prey, not only involves a motion mechanism, but also requires the use of the Parvo pathway, analyzing, at least, the image contrast. Here, we study in a bio-inspired computational neural model how these pathways can be modeled with a minimal set of parameters, in order to provide robust numerical results when doing a real task. This model is based upon an important study to integrate biological elements about the architecture of the circuits, the time constants and the operating characteristics of the different neurons. Our results show that our model, despite operating via local computations, globally shows a good network behavior in terms of space and time, and allows to analyze and propose interpretations to the interplay between thalamus and cortex. At a more macroscopic scale, the behaviors emerging from the model are reproducible and can be qualitatively compared to human-made fixation measurements. This is also true when using natural images, where just a few parameters are slightly modified, keeping the qualitatively human-like results. Robustness results show that the precise values of the parameters are not critical, but their order of magnitude matters. Numerical instability occurs only after a 100% variation of a parameter. We thus can conclude that such a reduced systemic approach is able to represent attentional shifts using natural images, while also being algorithmically robust. This study gives us as well a possible interpretation about the role of the Konio pathway, while at the same time allowing us to participate in the debate between low and high-roads in the attentional and emotional streams. Nevertheless, other information, such as color, is also present in the early visual system, and should be addressed together with more complex cortical mechanisms in a sequel of this work

La schizophrénie est un trouble mental débilitant qui se caractérise par des perturbations de la pensée, des émotions et de la cognition. Ces processus d’intégration fonctionnelle sont généralement associés à des oscillations bioélectriques cérébrales synchrones dans la bande de fréquence gamma (30-80 Hz), lesquelles sont aussi altérées chez des patients souffrant de schizophrénie. Ce travail de thèse vise à développer des méthodes et des outils pour étudier les mécanismes neuronaux sous-tendant les altérations de ces oscillations physiopathologiques. Pour ce faire, nous avons développé des modèles de rongeurs de laboratoire pour la schizophrénie. Nous avons démontré que des modifications génétiques ou pharmacologiques conduisent à des perturbations des oscillations gamma et que des médicaments antipsychotiques peuvent les moduler. / Schizophrenia is a debilitating mental disorder that is characterised by a breakdown in normal thought processes, blunted emotional responses and a variety of cognitive difficulties. Gamma frequency (30 – 80 Hz) oscillations are associated with many processes that are disrupted in people with schizophrenia memory, perception and attention. This thesis aimed to develop methods and tools to investigate the basic mechanisms that underlie the alterations in gamma frequency brain activity that are observed in patients suffering from schizophrenia. To do this we developed a variety of experimental animal models for schizophrenia. We successfully demonstrated that both genetic and pharmacological changes lead to alterations in gamma oscillations and that antipsychotic medications can modulate them.

Investigating the properties and mechanisms of coordination among neurons plays an important role in understanding how the brain encodes information and performs in thalamocortical processing in the auditory system. Whether the coordinated neuronal spikes in the auditory thalamus enhance the thalamocortical communications in the auditory cortex (AC) is the main concern in this project. Researchers are mostly focusing on the investigation of the V1 and V2 in visual system and corticortical circuits in auditory system using neuronal pairwise correlations as the method. However, what we explored in this project is the coordination among neurons in thalamocortical circuits. we applied the Jensen-Shannon divergence method to measure the similarity between two distributions and analyze the coordination in thalamus neurons and different parts of AC in ascending pathway and descending pathway of auditory system respectively. At the same time, we designed an algorithm to calculated spiking coordination. The result shows that the coordination pattern differs in separate pathway when keeping sound stimulation and basal forebrain (BF) stimulation on or off. In ascending pathway, the coordination in thalamus neurons precedes information to AC when the brain is silent, keeping sound and BF stimulation off. In descending pathway, the coordination mainly in the superficial area of AC precedes information to thalamus. The coordination is lower in the case of keeping sound on. In the future, more data on rats can be verified using our method and algorithm to investigate the coordinated spikes in auditory system. / Att undersöka egenskaperna och mekanismerna för koordination mellan neuroner spelar en viktig roll för att förstå hur hjärnan kodar information och fungerar i talamokortikal bearbetning i hörselsystemet. Huruvida de koordinerade neuronala spikarna i den auditiva thalamus förstärker den talamokortikala kommunikationen i den auditiva cortex (AC) är huvudproblemet i detta projekt. Forskare fokuserar mestadels på undersökningen av V1 och V2 i visuella system och kortikokortikala kretsar i hörselsystemet med hjälp av neuronala parvisa korrelationer som metod. Men vad vi utforskade i detta projekt är koordinationen mellan neuroner i talamokortikala kretsar. vi tillämpade Jensen-Shannon-divergensmetoden för att mäta likheten mellan två distributioner och analysera koordinationen i thalamusneuroner och olika delar av AC i stigande bana respektive fallande bana i hörselsystemet. Samtidigt designade vi en algoritm för att beräkna spikkoordination. Resultatet visar att koordinationsmönstret skiljer sig åt i separata vägar när ljudstimulering och basal framhjärnsstimulering (BF) hålls på eller av. I stigande väg föregår koordinationen i talamusneuroner information till AC när hjärnan är tyst, vilket håller ljud och BF-stimulering borta. I fallande väg föregår koordinationen huvudsakligen i det ytliga området av AC information till thalamus. Koordinationen är lägre när det gäller att hålla ljud på. I framtiden kan mer data om råttor verifieras med vår metod och algoritm för att undersöka de samordnade spikarna i hörselsystemet.

The subplate layer of the cerebral cortex is comprised of a heterogeneous population of cells and contains some of the earliest-generated neurons. Subplate plays a fundamental role in cortical development. In the embryonic brain, subplate cells contribute to the guidance and areal targeting of corticofugal and thalamic axons. At later stages, these cells are involved in the maturation and plasticity of the cortical circuitry and the establishment of functional modules. In my thesis, I aimed to further characterize the embryonic murine subplate by establishing a gene expression profile of this population at embryonic day 15.5 (E15.5) using laser capture microdissection combined with microarrays. I found over 250 transcripts with presumed higher expression in the subplate at E15.5. Using quantitative RT-PCR, in situ hybridization and immunohistochemistry, I have confirmed specific expression in the E15.5 subplate for 13 selected genes which have not been previously associated with this compartment. In the reeler mutant, the expression pattern of a majority of these genes was shifted in accordance with the altered position of subplate cells. These genes belong to several functional groups and likely contribute to the maturation and electrophysiological properties of subplate cells and to axonal growth and guidance. The roles of two selected genes - cadherin 10 (Cdh10) and Unc5 homologue c (Unc5c) - were explored in more detail. Preliminary results suggest an involvement of Cdh10 in subplate layer organization while Unc5c could mediate the waiting period of subplate corticothalamic axons in the internal capsule. Finally, I compared the expression of a selection of subplate-specific genes (subplate markers) between mouse and rat and found some surprising species differences. Confirmed subplate markers were used to monitor subplate injury in a rat model of preterm hypoxiaischemia and it appeared that deep cortical layers including subplate showed an increased vulnerability over upper layers. Further characterization of subplate-specific genes will allow us to broaden our understanding of molecular mechanisms underlying subplate properties and functions in normal and pathological development.

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

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

La capacité des organismes à survivre dans un environnement changeant dépendlargement de leur aptitude à prendre des décisions adaptées. Cette fonction complexerésulte notamment de l’intégration de processus de prédiction et de contrôle de l’action,classiquement étudiés dans le corpus théorique et méthodologique des apprentissagesassociatifs. Les bases neurobiologiques de ces processus sont largement distribués au seinde circuits au sein desquels le cortex préfrontal et son afférence principale, le thalamusmédiodorsal (MD) jouent un rôle important. Dans ce contexte, le travail entrepris au coursde ce travail de thèse visait à déterminer le rôle fonctionnel des échanges entre ces deuxstructures dans le cadre de la prise de décision.Une première partie de ce travail a visé à confirmer le rôle spécifique du MD dans lesprocessus de prise de décision. Par l’utilisation d’un protocole expérimental nécessitantl’intégration des contingences instrumentales et Pavloviennes pour obtenir unerécompense, nous avons démontré que des rats porteurs d’une lésion du MD n’étaient pascapables d’adapter leur comportement en fonction des changements de valeur de larécompense, confirmant ainsi le rôle fondamental du MD dans la représentation du but.Surla base de ce résultat, nous avons ensuite entrepris une étude d’anatomie descriptive visantà caractériser finement l’architecture des projections thalamocorticales issues du MD. Cetteétude nous a permis de démontrer que de multiples voies thalamocorticales issues du MDtrouvent leur origine dans des populations neuronales thalamiques essentiellementségrégées mais également que la région orbitofrontale était innervée par une régionthalamique méconnue, le thalamus submédian. Pour éprouver les fonctions de cesdifférentes voies, nous avons d’abord mis en place une stratégie d’inactivation réversible depopulations neuronales sélectionnées sur la base de leurs projections spécifiques par uneméthode pharmacogénétique conditionnelle. L’utilisation de cette méthode nous a permisde révéler que la capacité de l’animal à se représenter la valeur ou la relation actionrécompensedépend de la direction des échanges entre le MD et le cortex préfrontalmédian. Par ailleurs, une approche lésionnelle comparée plus classique nous a permisd’identifier un rôle fonctionnel spécifique du thalamus submédian dans la mise à jour descontingences Pavloviennes.12Pris dans leur ensemble, ces résultats sont en accord avec l’idée que des bouclesthalamocorticales distinctes sont impliquées dans les processus de prédiction et de contrôlede l’action nécessaires à une prise de décision adaptée. / Survival of living organisms depends on the ability to make decision adapted to theircurrent needs and desires. Such an ability results from the integration of multiple basiccognitive processes such as events prediction and action control. These processes are bestinvestigated within the framework of associative learning. Past research has demonstratedthat these processes are supported by a widespread neuronal circuit, in which the prefrontalcortex and his major afferent structure, the mediodorsal thalamus (MD), play a central role.In this context, this thesis work aimed at investigating the functional role of the exchangesbetween these two structures in decision making.In a first part of this work, we assessed the role of the MD in prediction and control.We showed that MD lesioned rats are unable to adapt their behavior to a change in rewardvalue, in an experimental procedure asking the integration of instrumental and Pavloviancontingencies. This result confirmed the fundamental role of MD in goal representation. As asecond step, we performed an anatomical study in order to characterize the architecture ofthe thalamocortical pathways arising from the MD. We first showed that multiplethalamocortical pathways originate from segregated neuronal populations within the MD.We also discovered a poorly known thalamic structure innervating the orbitofrontal cortex,the submedius nuclei. In order to understand the functional role of these pathways, we useda conditional chemogenetic technique aimed at inactivating neuronal populations selectedon the basis of their projections. Using this technique, we showed that the animal’s abilitiesto represent either the value or the action-reward relationship depend on the directionalityof MD and prefrontal cortex exchanges. Finally, we identified a specific role for thesubmedius nuclei in updating Pavlovian contingencies, by using a more classical lesioningapproach.Taken together, these results support the idea that decision making involved severalthalamocortical loops, differentially supporting prediction and action control.

Les effets de la stimulation électrique sur la dynamique des systèmes neuronaux épileptiques sont encore méconnus. L'objectif principal de cette thèse est de progresser dans la compréhension des effets attendus en fonction des paramètres de stimulation. Dans la première partie du manuscrit, un modèle mésoscopique (population neuronale) de la boucle thalamocorticale est proposé pour étudier en détails les effets de stimulation indirecte (thalamique), avec une attention particulière sur la fréquence. Des signaux EEG intracérébraux acquis chez un patient souffrant d'épilepsie pharmaco-résistante ont d'abord été analysés selon une approche temps-fréquence (algorithme de type Matching Pursuit). Les caractéristiques extraites ont ensuite été utilisées pour identifier les paramètres du modèle proposé en utilisant une approche exhaustive (minimisation de la distance entre signaux simulés et réels). Enfin, le comportement dynamique du modèle a été étudié en fonction de la fréquence du signal de stimulation. Les résultats montrent que le modèle reproduit fidèlement les signaux observés ainsi que la relation non linéaire entre la fréquence de stimulation et ses effets sur l'activité épileptique. Ainsi, dans le modèle, la stimulation à basse fréquence (SBF ; fs <20 Hz) , et la stimulation à haute fréquence (SHF ; fs > 60 Hz) permettent d'abolir les dynamiques épileptiques, alors que la stimulation à fréquence intermédiaire (SFI; 20 < fs < 60 Hz) n'ont pas d'effet , comme observé cliniquement. De plus, le modèle a permis d'identifier des mécanismes cellulaires et de réseau impliqués dans les effets modulateurs de la stimulation. La deuxième partie du manuscrit porte sur les effets polarisants de la stimulation directe en courant continu (CC) de la zone épileptogène dans le contexte de l'épilepsie mésiale du lobe temporal (EMLT). Un modèle biomathématique bien connu de la région hippocampique CA1 a été adapté pour cette étude. Deux modifications sont été intégrées au modèle, 1) une représentation physiologique de l'occurrence des décharges paroxystiques hippocampiques (DPH) basée sur une identification de leurs statistiques d'occurrence basée sur des données expérimentales (modèle in vivo d'EMLT)et 2) une représentation électrophysiologiquement plausible de la stimulation prenant en compte l'interface électrode-électrolyte. L'analyse de la sortie du modèle en fonction de la polarité de stimulation, a montré qu'une réduction (resp. augmentation) significative des DPH (en durée et en fréquence) sous stimulation anodale (resp. cathodole). Un protocole expérimental a ensuite été proposé et utilisé afin de valider les prédictions du modèle. / The effects of electrical stimulation on the dynamics of epileptic neural systems are still unknown. The main objective of this thesis is to progress the understanding of the expected effects as a function of stimulation parameters. In the first part of the manuscript, a mesoscopic model (neural population) of the thalamocortical loop is proposed to study in details the effects of indirect stimulation (thalamic), with a particular attention to stimulation frequency. Intracerebral EEG signals acquired from a patient with drug-resistant epilepsy were first analyzed using a time-frequency approach (Matching Pursuit algorithm). The extracted features were then used to optimize the parameters of the proposed model using a Brute-Force approach (minimizing the distance between simulated and real signals). Finally, the dynamical behavior of the model was studied as a function of the frequency of the stimulation input. The results showed that the model reproduces the real signals as well as the nonlinear relationship between the frequency of stimulation and its effects on epileptic dynamics. Thus, in the model, low-frequency stimulation (LFS; fs <20 Hz) and high-frequency stimulation (HFS; fs > 60 Hz) suppress epileptic dynamics, whereas intermediate-frequency stimulation (IFS; 20 < fs <60 Hz) has no effect, as observed clinically. In addition, the model was used to identify the cellular and network mechanisms involved in the modulatory effects of stimulation. The second part of the manuscript addresses the polarizing effects of direct current (DC) stimulation of the epileptogenic zone in the context of the mesial temporal lobe epilepsy (MTLE). A well-known computational model of the hippocampal CA1 region was adapted for this study. Two modifications were added to the model: 1) a physiological representation of the occurrence of hippocampal paroxysmal discharges (HPD) based on the statistical identification of their occurrence in experimental data (in vivo model of MTLE) and 2) an electrophysiologically plausible representation of the stimulation inputs taking into account the electrode-electrolyte interface. The analysis of the model output as a function of the polarity of stimulation, showed a significant reduction (resp. increase) of HPDs (duration and frequency) in anodal stimulation (resp. cathodol). An experimental protocol was then proposed and used to validate the model predictions.