Mécanismes cellulaires de la modulation de la prise de décision par le stress chez la mouche drosophila melanogaster. // cellular mechanisms of stress-dependent modulation of value-based decision-making in drosophila melanogaster.

Topic description

La survie dépend de la capacité des animaux à faire les meilleurs choix parmi les nombreuses options disponibles, en fonction de la valeur subjective attribuée à chacune d'entre elles. L'apprentissage associatif offre un moyen d'attribuer une valeur aux stimuli, qui peut ensuite servir à orienter des choix appropriés. Le comportement orienté vers un but, modulé par des états internes, peut également influencer les décisions. Bien que le domaine de la neuroéconomie fournit des modèles computationnels et de circuits pour les décisions fondées sur la valeur (en particulier dans un contexte appétitif), il manque encore une vue d'ensemble complète de ces mécanismes dans un contexte aversif. Nous avons précédemment proposé un modèle dans lequel des circuits spécifiques des corps pédonculés de la drosophile sont utilisés pour comparer des options aversives afin de guider des décisions appropriées (choisir l'option la moins mauvaise). Cependant, la manière dont le stress (qui fait déjà partie d'une expérience aversive) peut moduler ces processus décisionnels reste difficile à cerner.
Dans le cadre de ce projet de thèse, nous examinerons donc les circuits et mécanismes neuronaux précis qui sous-tendent l'effet du stress sur la prise de décision fondée sur la valeur chez la mouche. Pour répondre à cette question, le candidat utilisera des outils génétiques puissants, associés à une analyse comportementale haute résolution, à l'optogénétique, à la caractérisation anatomique et à l'imagerie in vivo. Nous mettons notamment au point un nouveau système qui nous permettra d'enregistrer l'activité neuronale d'une mouche alors qu'elle doit choisir activement entre deux options olfactives sous un microscope à deux photons. Ces connaissances nous permettront d'élaborer un modèle fonctionnel des circuits impliqués dans la prise de décision fondée sur la valeur et de comprendre comment le stress peut moduler ces processus décisionnels. Comprendre comment le stress module les décisions fondées sur la valeur présente un intérêt particulier, car des mécanismes de valorisation et de décision dysfonctionnels sont associés à une perte de maîtrise de soi observée dans des troubles neurologiques tels que la dépendance, la dépression, la schizophrénie et la maladie de Parkinson.
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Survival depends on the ability of animals to make the best choices among many available options based on the subjective value placed on each option. Associative learning provides a mean to assign value to stimuli which can be used to guide appropriate choices. Goal-directed behaviour, modulated by internal states, can also influence decisions. While the field of neuroeconomics provides computational and circuit models for value-based decisions (especially in an appetitive context), a comprehensive overview of these mechanisms in an aversive context is still lacking. We previously proposed a model in which specific circuits in the Drosophila mushroom body are used to compare aversive options to drive appropriate decisions (choosing the least bad option). However, how stress (already part of an aversive experience) can modulate these decision-making processes remains elusive.

In this thesis project, we will therefore examine the precise neural circuits and mechanisms underlying the effect of stress on value-based decision-making in flies. To tackle this question the candidate will employ powerful genetic tools combined with high-resolution behavioural analysis, optogenetics, anatomical characterisation and in vivo imaging. We are notably building a new system enabling us to record neuronal activity while a fly can actively make a decision between two olfactory options under a 2-photon microscope. This knowledge will enable us a functional circuit model of value-based decision and understand how stress can modulate such decision processes.
Understanding how stress modulate value-based decisions is of particular interest because dysfunctional valuation and decision mechanisms are associated with failure of self-control found in neurological conditions such as addiction, depression, schizophrenia and Parkinson's disease.
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Début de la thèse : 01/10/

Funding category

Public funding alone (i.e. government, region, European, international organization research grant)

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