Perisomatic inhibition in gamma oscillations and auditory learning

Inhibition périsomatique dans les oscillations gamma et dans l'apprentissage auditif

Tiago Manuel Rocha Felix (1)

1 NCPS - Neuropsychologie Cognitive et Physiopathologie de la Schizophrénie

Convergent evidence has attributed to perisoma-inhibiting interneurons (PIIs) a key role in the generation of gamma oscillations (GO). I optogenetically probed the effect of reduced perisomatic inhibition on GO and associative learning in the auditory cortex of freely behaving mice. Contrary to expectations, I did not observe a reduction in GO during inhibition of PIIs, but rather a strong increase in the amplitude of GO. The amplification of the auditory-evoked potential (AEP) N15, together with the absence of an increase in synchrony between the cortex and the thalamus, suggest that decreased perisomatic inhibition disinhibits the auditory cortex and promotes the intracortical generation of GO. In a different experiment, I showed that inhibition of PIIs impaired learning and produced an experience-related reduction in the AEP N15. Lastly, I found that lowering the optogenetic inhibition delivered to PIIs and retraining mice enhanced auditory-induced GO.

Des preuves convergentes ont attribué aux interneurones de l’inhibition périsomatique (IIPs) un rôle clé dans la production des oscillations gamma (OG). J’ai sondé optogénétiquement l'effet de l'inhibition périsomatique réduite sur les OG et l'apprentissage associatif dans le cortex auditif des souris se comportant librement. Contrairement aux expectatives, je n'ai pas observé une réduction des OG pendant l'inhibition des IIPs, mais plutôt une forte augmentation de l'amplitude dans les OG. L'amplification du potentiel évoqué auditif (PEA) N15, ainsi que l'absence d'une augmentation de la synchronisation entre le cortex et le thalamus, suggèrent que la diminution de l'inhibition périsomatique désinhibe le cortex auditif et favorise la génération intracorticale des OG. Dans une autre expérience, j’ai montré que l'inhibition des IIPs a détérioré l'apprentissage et a produit une réduction liée à l'expérience dans le PEA N15. Enfin, j’ai trouvé que l'abaissement de l'inhibition optogénétique livré à IIP et le réapprentissage des souris ont renforcé les OG auditivement induites.

Mots clés: Parvalbumin; Gamma wave; Learning; Auditory cortex

Mots clés: Parvalbumine; Ondes gamma; Apprentissage; Cortex auditif

Domaines: Neurosciences [q-bio.NC]

Tiago Manuel Rocha Felix. Perisomatic inhibition in gamma oscillations and auditory learning. Neurons and Cognition [q-bio.NC]. Université de Strasbourg; Albert-Ludwigs-Universität (Freiburg im Breisgau, Allemagne); Universität Basel, 2016. English. ⟨NNT : 2016STRAJ098⟩. ⟨tel-01483962⟩