Impacts of a TSC2/mTOR Pathway Disruption in the Amygdala From Adolescence on Fear Behavior and Prefrontal Cortex Functionality at Adult Age in Rat
Impacts d’une perturbation de la voie TSC2/mTOR dans l’amygdale dès l’adolescence sur le comportement de peur et la fonctionnalité du cortex préfrontal chez le rat adulte
Résumé
Adolescence is a highly sensitive developmental period characterized by massive structural and functional changes in networks regulating emotional and cognitive behaviors, with maturational processes influenced by environmental and genetical factors. Post-traumatic stress disorder (PTSD) is a psychiatric disorder characterized by an exaggerated fear, overgeneralization, and deficits in fear extinction. Nowadays, genetical and/or environmental predisposal factors for PTSD are not fully understood, but we know that an intense stress or a trauma endured during adolescence promotes the appearance of PTSD at adulthood following a novel trauma exposure.In this thesis, we particularly studied two structures that belong to the fear-network, the amygdala and prefrontal cortex, which follow an asynchronous maturation. While the amygdala is functionally mature at a juvenile age, its activity could impact the late maturation of the medial prefrontal cortex (mPFC). We aimed to study the impact of a disruption of Tsc2/mTOR pathway in the excitatory cells of the basolateral nucleus of the amygdala (BLA) in rats at young adolescence (post-natal day 25, PN25) or at the end of adolescence (PN50). When animals had reached adulthood, we assessed emotional behavior through a Pavlovian fear conditioning protocol, and the basal mPFC activity through the measure of expression of immediate early gene c-FOS. We show that only animals altered during young adolescence presented at the adult age typical symptoms of PTSD (fear extinction deficits, overgeneralization of fear), associated with an increase of mPFC basal activity, especially in cortical layers known to be involved in the maintenance of fear memory and expression. Thus, we suggest that a developmental dysfunction of the amygdala early in adolescence could be a predisposal factor to PTSD appearance at adulthood.
L’adolescence est une période développementale vulnérable marquée par d’intenses modifications structurelles et fonctionnelles des réseaux qui assurent la régulation des comportements émotionnels et cognitifs. Les processus de maturation de ces réseaux sont influencés par les facteurs environnementaux et génétiques. Le syndrome de stress post-traumatique (PTSD) est un trouble psychiatrique caractérisé par des peurs exagérées, des généralisations de la peur et des déficits d’extinction de peur. Les facteurs de prédisposition au PTSD sont peu connus, mais nous savons qu’un stress intense subi au cours de l’adolescence favorise son apparition à l’âge adulte lorsqu’un individu est confronté à un nouvel événement traumatique.Au cours de cette thèse, nous avons étudié la fonctionnalité de deux structures du circuit de la peur, l’amygdale et le cortex préfrontal, qui suivent une maturation asynchrone. L’amygdale étant fonctionnellement mature à l’âge juvénile, elle est en position de modifier la maturation tardive du cortex préfrontal (mPFC). Nous avons donc voulu tester l’impact d’une dérégulation de la voie Tsc2/mTOR dans les cellules excitatrices du noyau basolatéral de l’amygdale (BLA) du rat au début (25 jours post-natal, PN25), ou à la fin (PN50) de l’adolescence. Le comportement émotionnel à l’âge adulte a été évalué à l’aide d’un conditionnement Pavlovien et l’activité basale du mPFC par la mesure de l’expression du gène immédiat précoce c-FOS. Nous montrons que seuls les rats altérés à l’adolescence (PN25) présentent à l’âge adulte des symptômes typiques du PTSD (déficit d’extinction et généralisation de la peur), associés à une augmentation de l’activité basale du mPFC, en particulier dans les couches corticales impliquées dans le maintien de la mémoire de peur. Ainsi, une modification de la fonctionnalité de l’amygdale au début de l’adolescence pourrait être un facteur de prédisposition à l’apparition d’un PTSD à l’âge adulte.
| Origine | Version validée par le jury (STAR) |
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