Experimental and theoretical investigation of vigor dynamics in an ethological foraging task – Contribution of the dorsal striatum in setting effort sensitivity
Thomas Morvan
Equipe « Circuits cortico-basal ganglia et comportement »

Résumé
Les animaux, y compris les humains, cherchent de la nourriture et de l’eau (foraging) et ont tendance à optimiser leur comportement pour obtenir des récompenses le plus rapidement possible ; ils sont prêts à dépenser de l’énergie pour cela. Ce comportement est généralement composé de deux étapes clés, une première étape de délibération et une seconde étape de mouvement vers la récompense. Les sensibilités interindividuelles à l’effort (paresseux vs. énergique) au temps (patient vs. impatient) et à la récompense déterminent l’optimalité de ce comportement. Des études récentes suggèrent que le striatum dorsal contrôle la cinématique des actions, mais on ne sait toujours pas s’il contribue à définir la sensibilité à l’effort, au temps et/ou à la récompense.
L’objectif de cette étude est donc double. Premièrement, mieux comprendre comment le temps et l’effort influencent les décisions et la vitesse des mouvements chez des rats libres de leurs mouvements. Deuxièmement, étudier si le striatum dorsal pourrait être impliqué dans de tels processus. Nous avons développé une tâche de foraging dans laquelle des rats libres de leurs mouvement courent sur un tapis roulant motorisé pour obtenir des gouttes d’eau. Nous avons manipulé orthogonalement la quantité d’effort qu’ils doivent produire et les probabilités d’obtenir des récompenses; nous nous sommes appuyés sur des modèles théoriques simples pour :
1) quantifier à la fois le temps qu’il faut aux animaux pour initier de nouvelles traversées et leur vitesse de course,
2) explorer la logique computationnelle et les déterminants neurobiologiques de la vigueur. Ce nouveau paradigme nous a permis de décrire les dynamiques de modulation de la vigueur au cours d’une tâche de foraging, de mettre en évidence des traits comportementaux stables spécifiques à chaque rat, et d’attribuer un rôle au striatum dorsal dans l’implémentation de la sensibilité à l’effort.

Composition du jury
Jérémie Naudé, Rapporteur – IGF,Montpellier
Matthieu Wyart, Rapporteur – EPFL SB IPHYS PCSL, Lausanne
Bastien Berret, Examinateur – Faculté des Sciences du Sport de l’Université Paris-Saclay
Marie-Laure Welter, Examinatrice – Institut du Cerveau, Hôpital Pitié-Salpêtrière, Paris
Claire Wyart, Examinatrice – Institut du Cerveau, Hôpital Pitié-Salpêtrière, Paris
Christophe Eloy, Co-directeur de thèse – IRPHE, Marseille
David Robbe, Directeur de thèse – INMED, Marseille

Lundi 18 décembre 2023 à 14h – Salle de conférence de l’Inmed