Contrôle de la position des vibrisses chez le rat : intégrations sensori-motrices sous-tendant le contrôle moteur volontaire : polysémies vibrissales

• Main Author: Elbaz, Michaël
• Other Authors: Deschênes, Martin
• Format: Doctoral Thesis
• Language: French
• Published: Université Laval 2021
• Subjects: Processus perceptivomoteurs.; Vibrisses.; Rats (Animaux de laboratoire)
• Online Access: http://hdl.handle.net/20.500.11794/70469

Que ce soit par nos yeux ou par nos mains, nous interagissons avec notre environnement par l’intermédiaire de senseurs mobiles. L'utilisation efficace de tels organes, dits« sensorimoteurs », implique de garder trace de leur position tandis que nous les bougeons. Dans le cas contraire, la stabilité perceptive et la préhension dirigée seraient profondément entravées. Cependant, les mécanismes neuronaux qui informent le système nerveux de la position de ces organes restent largement inexplorés. Deux mécanismes impliquant une information retour peuvent théoriquement être en jeu : la copie efférente et/ou le retour sensoriel. Pour évaluer leur contribution, nous avons entraîné des rats à placer une vibrisse dans une plage angulaire prédéterminée sans contact, une tâche dépendant de la connaissance qu’ils ont de la position de leur vibrisse. Nous établissons que le retour sensoriel n'est pas requis pour effectuer cette tâche. Le cortex moteur n'est pas non plus requis, même en l'absence de retour sensoriel. Enfin, nous démontrons que le noyau rouge, qui reçoit des entrées du cortex moteur, du cervelet, des afférences vibrissales, et qui projette vers les motoneurones faciaux est impliqué de façon critique dans l'exécution de cette tâche. Ces résultats démontrent l'existence d'un modèle interne, indépendant du cortex moteur et suffisant au contrôle moteur volontaire. Ils suggèrent en outre que le cervelet pourrait être impliqué en tant qu’élément efférent de ce modèle interne. === Whether through our eyes or our hands, we interact with our environment through mobile sensors. The efficient use of these organs implies to keep track of their position over time. Otherwise, perceptive stability and directed prehension would be profoundly impeded. Yet,the neural mechanisms informing the nervous system about organs' position remain largely unexplored. Two feedback mechanisms may theoretically be at play: efference copy and/orsensory feedback. To assess their contribution, we trained head-restrained rats to placetheir vibrissae in a predetermined angular range without contact, a task that depends on the knowledge of vibrissa position. We find that sensory feedback is not required to perform the task. The motor cortex is neither required, even in the absence of sensory feedback. Finally,we find that the red nucleus, which receives motor cortex, cerebellar and vibrissa inputs,and projects to facial motoneurons is critically involved in the execution of the task. These results demonstrate the existence of a motor cortex-independent internal model sufficient for voluntary motor control. They further suggest that the cerebellum may be involved as anefferent part of this internal model.