Thèse Mécanismes Cellulaires et de Circuit de l'Apprentissage Dopaminergique chez la Drosophile H/F Doctorat.Gouv.Fr

Établissement : Université Paris-Saclay GS Life Sciences and Health École doctorale : Neurosciences - Immunologie - Endocrinologie - Signalisation Laboratoire de recherche : Institut des Neurosciences Paris-Saclay Direction de la thèse : Jean-René MARTIN ORCID 0000000340415174 Début de la thèse : 2026-12-01 Date limite de candidature : 2026-11-06T23:59:59 Comment le cerveau génère-t-il des apprentissages flexibles ou rigides selon le contexte ? Les circuits d'apprentissage associatif présentent une organisation modulaire, fortement interconnectée et régulée par une plasticité dépendante de la dopamine. Ce projet vise à comprendre comment l'hétérogénéité de ces propriétés entre modules contribue à leurs capacités computationnelles, c'est-à-dire aux différentes politiques d'apprentissage qu'ils implémentent. Nous utiliserons le mushroom body de la larve de Drosophila melanogaster, un modèle unique associant simplicité, connectome complet et accès génétique à l'échelle du neurone unique. En combinant manipulations neurogénétiques ciblées, analyses comportementales et imagerie fonctionnelle, nous testerons comment la flexibilité de l'apprentissage émerge (i) des interactions entre modules via des boucles récurrentes et (ii) de mécanismes locaux de plasticité dopaminergique. Ce projet établira des liens causaux entre architecture des circuits, plasticité synaptique et stratégies d'apprentissage, et permettra d'identifier des principes généraux du fonctionnement des systèmes dopaminergiques impliqués dans l'adaptation comportementale. To adapt to their environment, animals continuously learn associations between sensory cues and reinforcing events, updating formed memories. The circuits allowing these updates show common features in Vertebrate and Invertebrate species (1-3). Indeed, our previous study, using Drosophila larva as a study model, revealed key motives to guide adaptive behavior, including: a functional dissociation between aversive and appetitive dopaminergic neurons (4), encoding of learned valence at the output of the circuit (5), strong recurrence within the circuit (5-7). Thus, reinforcing dopaminergic neurons, supplying teaching signals to the learning circuit, are heavily influenced by the circuit's outputs. This feedback may adjust memory strength by regulating synaptic plasticity. The project aims to investigate circuit and cell signalling mechanisms underlying memory flexibility. On one hand, we will assess the impact of recurrent connections on learning by reversibly modifying recurrent signals. On the other hand, we will impact the function of dopamine receptor via anesthesia or genetic KD, imaging of second messengers to test which molecular events are involved in the regulation of memory. Drosophila genetics (8): optogenetics, neuronal inactivation, RNA interference, fluorescent sensors
Behavioral training + Analysis of video-tracking (9)
In vivo 2-photon imaging + Image analysis (4-5,10-11)