Amygdala and prefrontal cortex anatomo-functional dialogue in supporting behavioral adaptation in primates - TEL - Thèses en ligne
Thèse Année : 2023

Amygdala and prefrontal cortex anatomo-functional dialogue in supporting behavioral adaptation in primates

Le dialogue anatomo-fonctionnel entre l'amygdale et le cortex préfrontal soutenant l'adaptation comportementale chez les primates

Résumé

My thesis aims to explore how two crucial brain regions, the amygdala (AMG), a collection of subcortical nuclei, and the medial prefrontal cortex (mPFC), dialogue to guide behavioral adaptations in primates. Based on the literature, I highlighted three important points: 1) an expansion of one nucleus of the AMG, the lateral nucleus, in humans compared to others non-human primates, 2) the complex anatomo-functional dialogue between the heterogenous subdivisions of mPFC regions and AMG nuclei, 3) the absence of comparative studies on the functional dialogue within the AMG-mPFC network functional dialogue across primate species. The available evidence led me to hypothesized the possible existence of two distinct routes within the AMG-mPFC network that sustains behavioral adaptation and that may have diverged between macaques and humans. To test this hypothesis, I first carried out resting-state functional magnetic resonance imaging (fMRI) in humans and macaques using a similar experimental strategy to investigate the interplay between mPFC and AMG nuclei activity. My work revealed that indeed the functional connectivity of the AMG-mPFC network in macaques and humans display critical divergences that might relate to differential behavioral and emotional control abilities in line with the constraints in their respective ecological niches. Second, by means of fMRI and the development of a new adaptive task in humans, I demonstrated the engagement/disengagement of two distinct and complementary routes that sustained specific behavioral adaptation features, in line with the interplay observed at rest in the AMG-mPFC network. This thesis thus provides critical information of the nature of the dialogue in the AMG-mPFC network and its similarity and divergence between the human brain and its closest model, i.e., the macaque brain.
Ma thèse vise à explorer comment deux régions cruciales du cerveau, l'amygdale (AMG), un ensemble de noyaux sous-corticaux, et le cortex préfrontal médian (mPFC), dialoguent pour guider les adaptations comportementales chez les primates. Sur la base de la littérature, j'ai souligné trois points importants : 1) l'expansion d'un noyau de l'AMG, le noyau latéral, chez l'humain comparé à d'autres primates non humains, 2) le dialogue anatomo-fonctionnel complexe entre les subdivisions hétérogènes des régions du mPFC et les noyaux de l'AMG, 3) l'absence d'études comparatives sur le dialogue fonctionnel du réseau AMG-mPFC entre les espèces de primates. Sur la base de ces résultats, j'ai émis l'hypothèse de l'existence possible de deux voies distinctes au sein du réseau AMG-mPFC qui soutiennent l'adaptation comportementale et qui pourraient avoir divergé entre les macaques et les humains. Pour tester cette hypothèse, j'ai d'abord réalisé une étude d’imagerie par résonance magnétique fonctionnelle au repos (rs-fMRI) chez l'homme et le macaque en utilisant une stratégie expérimentale similaire pour étudier l'interaction entre l'activité des noyaux de l’AMG et les régions du mPFC. Mon travail a révélé que la connectivité fonctionnelle du réseau AMG-mPFC chez les macaques et les humains présente des divergences critiques qui pourraient être liées à des capacités de contrôle comportemental et émotionnel différentielles en accord avec les contraintes de leurs niches écologiques respectives. Deuxièmement, en combinant l’approche IRMf et le développement d'une nouvelle tâche adaptative chez l'homme, j'ai démontré l'engagement/désengagement de deux voies distinctes et complémentaires qui soutiennent des caractéristiques d'adaptation comportementale spécifiques, en accord avec l'interaction observée au repos dans le réseau AMG-mPFC. Cette thèse fournit donc des informations essentielles sur la nature du dialogue dans le réseau AMG-mPFC et sur ses similitudes et divergences entre le cerveau humain et son modèle le plus proche, i.e., le cerveau du macaque.
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Origine Version validée par le jury (STAR)

Dates et versions

tel-04589726 , version 1 (27-05-2024)

Identifiants

  • HAL Id : tel-04589726 , version 1

Citer

Camille Giacometti. Amygdala and prefrontal cortex anatomo-functional dialogue in supporting behavioral adaptation in primates. Neuroscience. Université Claude Bernard - Lyon I, 2023. English. ⟨NNT : 2023LYO10214⟩. ⟨tel-04589726⟩
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