Vestibule & Emotions

QUENTIN MONTARDY
Position:
Maitre de Conférence - Brain Cognition and Brain Disease Institute, Shenzhen, Chine
Responsibilité:
Chef de Projet
Experience:
10 ans
Email:
quentin.montardy@gmail.com
Phone (France) :
+33 06 77 18 40 61
Phone (China) :
+86 176 0761 0061

Objectifs de l'équipe thématique

Le but de l’équipe thématique « Vestibule et Émotion » est l’étude des liens entre système émotionnel et vestibulaire, par la cartographie de leurs connexions réciproques et la compréhension de leurs fonctions. En formant un dialogue entre recherche clinique, psychiatrique et fondamentale, son but est de développer de nouveaux outils de recherche tels que des modèles animaux, et de raffiner les questions scientifiques en les rapprochant de la réalité clinique.

 

 

En détail, ce programme propose de travailler sur 4 axes:

1. Du vestibule à l’émotion : Étude des  réseaux fonctionnels connectant système vestibulaire et structures émotionnelles –> Quelles cartographie pour ces réseaux, et quels comportement émotionnels provoquent-il ?
2. De l’émotion au vestibule : Étude des projections en provenance des structures émotionnelles et modulant l’intégration vestibulaires –> En quoi ces projections optimisent-elles notre sensorimotricé, et modulent-elles nos perceptions ?
3. Modéliser la fonction : Description des comportements émotionnels naturels (peur, anxiété, plaisir,…), innés ou acquis, qui ont pour origine une perception vestibulaire –> Quels paramètres de stimulation vestibulaire permettent de les déclencher, et quelle est la fonction de ces comportements dans un contexte écologique ?
4. De l’émotion à la psychiatrie : Les perturbations des réseaux vestibulo-émotionnels associent des répercussions vestibulaires et psychiatriques –> Quelles perturbations physiologiques, pour quels troubles vestibulaires et psychiatriques ? Comment réhabiliter les structures corticales, leurs connectivités, et les fonctions vestibulo-émotionnelles associées ?

Méthodes de travail et techniques employées:

L’étude des réseaux vestibulo-émotionnels se fera principalement sur l’animal, notamment rongeur, primate non-humain, dans le but d’être transféré et comparé à l’humain. Sur le plan méthodologique, ces recherches se feront sur la base de quatre méthodes principales :
    (i) Le contrôle neuronal, avec l’optogénétique et la chémogénétique; mais aussi les enregistrements neuronaux optiques (imagerie calcique par photométrie sur fibre), ou en electrophysiologie, y compris en les utilisant conjointement (photo-tagging, soit l’utilisation coordonnée de l’optogénétique et de l’électrophysiologie pour connaître le type cellulaire des neurones enregistrés).
    (ii) La cartographie des réseaux neuronaux, via l’utilisation de traceurs et surtout de vecteurs viraux adaptés : tout d’abord les adeno-virus (AAV), mais également les virus de la famille de la rage (RV), de l’alphaherpesvirus (PrV), ou de l’herpès simplex (HSV), permettant de réaliser des cartographies antero- et rétrogrades, ainsi que polysynaptiques.
    (iii) L’utilisation d’animaux transgéniques, notamment de lignées cre de souris, libérant le potentiel complet des virus.
    (iv) L’étude du comportement : comportements émotionnels (états anxieux, dépressif, etc), comportements instinctifs de défense, conditionnement et extinction. Ceci a pour but la modélisation de fonctions vestibulo-émotionnels humaines chez l’animal, mais aussi des troubles pathologiques.

Le dialogue avec le clinique est privilégié, dans le sens où le travail sur l’animal n’a ici de valeur que s’il est en mesure de nous permettra d’étudier ce que l’on observe chez l’humain, qu’il soit sujet saint ou patient.
Du fondamental au psychiatrique

Contexte général de l'équipe :

Le sens de l’équilibre et la perception de la profondeur sont à la base de comportements de survie encore méconnus : la peur du vide et des hauteurs. On sait que l’intégration perceptive de la profondeur se réalise au sein du système vestibulaire, et notamment des noyaux vestibulaires profonds, véritable hub d’intégration sensori-motrice contrôlant posture et l’équilibre lors de la marche (Angelaki and Cullen, 2008). Mais des recherches récentes ont révélé que les noyaux du tronc cérébral sont loin d’être primitifs, chacun d’eux projetant directement vers des structures appartenant au réseau sous-cortical des émotions (Anderson and Adolphs, 2014). Ces réseaux émotionnels contrôlent des comportements censés optimiser la survie des individus face à des situations de danger : depuis la coordination rapide de comportements instinctifs de défense (réponse de fuite ou de ‘freezing’, associées à des modifications physiologiques telles qu’une modulation du rythme cardiaque ou respiratoire), jusqu’à celle d’états émotionnels persistants, telles que l’anxiété ou la peur.
Dans ce contexte, les cliniciens vestibulaires, la psychiatrie et le monde de la clinique rapportent déjà depuis plusieurs années qu’une comorbidité forte existe entre patients patients présentant des vestibulaires et psychiatriques (Balaban et al., 2011; Staab, 2016) : les patients vestibulaires sont bien souvent atteints de pathologies affectives, psychologiques et psychiatriques comme des troubles anxieux dans 30-50% des cas, des syndromes dépressifs, ou même des états proches du syndrome post-traumatique. Cette corrélation est à double sens, puisque des conditions psychiatriques préexistantes sont parfois un facteur prédictif du développement de pathologies vestibulaires (Staab, 2016). Nous sommes donc au-delà de l’hypothèse de l’existence d’un système d’intégration vestibulo-émotionnel, mais bien face à une réalité clinique.

De ce point de vue, la peur du vide, des hauteurs, ou de la chute, ont pour fonction de protéger les individus de chutes potentiellement douloureuses, voire mortelles. Ces comportements de défense contre nécessitent l’activité coordonnée des systèmes vestibulaires et émotionnels pour répondre à une menace de chute imminente, mais aussi pour s’y préparer et optimiser la réponse. Mais jusqu’à présent, la connaissance des réseaux cérébraux contrôlant ces interactions vestibulo-émotionnelles est, au mieux, à l’état d’ébauche.


Anderson, D.J., Adolphs, R., 2014. A Framework for Studying Emotions across Species. Cell 157, 187–200. https://doi.org/10.1016/j.cell.2014.03.003
Angelaki, D.E., Cullen, K.E., 2008. Vestibular System: The Many Facets of a Multimodal Sense. Annu. Rev. Neurosci. 31, 125–150. https://doi.org/10.1146/annurev.neuro.31.060407.125555
Balaban, C.D., Jacob, R.G., Furman, J.M., 2011. Neurologic bases for comorbidity of balance disorders, anxiety disorders and migraine: neurotherapeutic implications. Expert Review of Neurotherapeutics 11, 379–394. https://doi.org/10.1586/ern.11.19
Staab, J.P., 2016. Functional and psychiatric vestibular disorders, in: Handbook of Clinical Neurology. Elsevier, pp. 341–351. https://doi.org/10.1016/B978-0-444-63437-5.00024-8

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