Stéphane KRAUS – Soutenance de thèse

Soutenance en français

Lien zoom : https://us02web.zoom.us/j/83729748813?pwd=THpSOXp2RGZXdGJKalRkM2xSdDRYdz09

Encadrement : Jean-Marc Devaud et Mathieu Lihoreau

Jury :

  • Pr. Claire Detrain, Rapportrice, Université Libre de Bruxelles, Unité d’Écologie Sociale (USE), Bruxelles
  • Dr. Cédric Alaux, Rapporteur, INRAE PACA, UR 406 Abeilles et Environnement, Avignon
  • Dr. Jonathan Gerbore, Examinateur, Manager R&D, Koppert France, Cavaillon
  • Dr. Audrey Dussutour, Examinatrice, Université Paul Sabatier, CRCA-CBI, Equipe IVEP, Toulouse
  • Pr. Jean-Marc Devaud, Directeur, Université Paul Sabatier, CRCA-CBI, Equipe EXPLAIN, Toulouse
  • Dr. Mathieu Lihoreau, Directeur, Université Paul Sabatier, CRCA-CBI, Equipe EXPLAIN, Toulouse

Résumé :

Depuis plusieurs décennies, la géométrie nutritionnelle a permis d’observer comment divers animaux équilibrent leur apport en plusieurs nutriments de manière simultanée afin de maximiser leurs performances générales. Cependant, chez les espèces sociales, tel que les fourmis ou les abeilles, la régulation nutritionnelle est assurée par une minorité d’individus qui choisissent leur nourriture en fonction non seulement de leurs propres besoins, mais aussi de ceux des autres membres de la colonie. Les besoins des autres membres peuvent varier selon l’âge, le sexe, la caste ou encore les conditions environnementales. Durant cette thèse, via l’approche de géométrie nutritionnelle, j’ai étudié comment les bourdons, Bombus terrestris, régulent leur prise de nutriments en fonction du contexte social et écologique. Pour cela j’ai mis au point des expériences dites de cafétéria, dans lesquelles des bourdons isolés ou en micro-colonies pouvaient réguler leurs régimes alimentaires à partir de plusieurs diètes artificielles, qui variées en concentrations de sucres, protéines et lipides. Leurs collectes alimentaires convergèrent vers des régimes nutritionnels bien précis, indépendamment de leur âge ou taille. Cependant ces choix alimentaires furent influencés par leur conditions environnementales. Les micro-colonies privés de couvain ne régulèrent plus leur prise en protéines, quitte à le sur-collecter. Les bourdons adaptèrent leurs régimes à des températures suboptimal en se focalisant sur un macronutriment. A basse température, ils cherchèrent pour les diètes les plus riches en sucres, alors qu’à haute température, ils collectèrent plus de lipides et/ou d’eau. Dans le contexte du fort déclin mondial des populations d’insectes, une meilleure compréhension du comportement nutritionnel des pollinisateurs est cruciale. Mieux comprendre le comportement des bourdons, commercialisés pour la pollinisation, permettrait d’améliorer leur activité de butinages et ainsi d’amoindrir la crise actuelle de pollinisation des plantes agricoles.

Fares SAYEGH – Soutenance de thèse

Soutenance en anglais

Paramètres zoom :

Encadrement : Lionel DAHAN, équipe REMEMBeR

Jury :

  • M. Lionel DAHAN, Directeur de thèse, Université Toulouse III – Paul Sabatier
  • M. Antoine ADAMANTIDIS, Rapporteur, University of Bern
  • Mme Stéphanie DAUMAS, Rapporteure, Sorbonne Université
  • M. Vivien  CHEVALEYRE, Rapporteur, Institute Psychiatry And Neuroscience De Paris
  • Mme Stéphanie TROUCHE, Examinatrice, University of Montpellier
  • Mme Elisa BOUTET-ROBINET, Examinatrice, Université Toulouse III – Paul Sabatier

Résumé :

L’hippocampe est la principale structure cérébrale impliquée dans la formation de la mémoire épisodique. Les mécanismes sous-jacents la mémoire hippocampique ont été étudié en détail chez les rongeurs, en particulier grâce à l’utilisation de tests de mémoire contextuelle.

La potentialisation à long terme (PLT) est une augmentation de la transmission synaptique des afférences glutamatergiques ; elle sous-tend la formation des mémoires hippocampiques. Elle peut être déclenchée par une stimulation à haute fréquence (SHF). Ce mécanisme a permis de déchiffrer les mécanismes de la mémoire, montrant que la PLT, tout comme la mémoire, repose dans sa phase précoce sur des mécanismes de phosphorylation, ensuite, elle nécessite la formation de protéines de novo. Le lien entre la mémoire et la PLT est démontré par le fait que le blocage des différentes étapes de la PLT empêche la formation de la mémoire contextuelle et que celle-ci déclenche la PLT dans le CA1 de l’hippocampe. Étant donné que la PLT, tout comme la mémoire, est saturable, le système nerveux ne peut pas enregistrer tous les évènements vécus par l’animal. De plus, la SHF n’est pas compatible avec l’activité neuronale. Cela implique l’existence d’un signal d’apprentissage qui choisirait les entrées pertinentes à sauvegarder, et qui serait le déclencheur moléculaire de la PLT lors de l’apprentissage.
La dopamine est un neuro-modulateur longtemps considéré comme indiquant la récompense. Cependant, la dopamine est libérée en réponse à tous les événements saillants, y compris aversifs. Les récepteurs dopaminergiques peuvent déclencher la phosphorylation et la formation de novo des protéines, et les récepteurs dopaminergiques D1/5 sont nécessaires pour la PLT tardive et la mémoire à long terme. De plus, la stimulation dopaminergique in vitro peut moduler la transmission synaptique du CA1.

Dans ce travail, nous avons utilisé le comportement et l’électrophysiologie couplés aux manipulations optogénétiques des afférences dopaminergiques du mésencéphale et à l’inhibition pharmacologique des récepteurs dopaminergiques D1/5 pour étudier le rôle de la dopamine en tant que signal d’apprentissage déclenchant la PLT et l’apprentissage.
En utilisant l’électrophysiologie, nous montrons que le couplage de stimulations optogénétiques des afférences dopaminergiques du mésencéphalique avec des entrées glutamatergiques du CA1 induit une PLT progressive de ces dernières, qui atteint un plateau 90 minutes après la dernière stimulation dopaminergique. Cette PLT dure au moins 5 heures, dépend des récepteurs D1/5 et occlue partiellement la PLT déclenchée par SHF.
Ensuite, en utilisant le conditionnement de peur contextuel, nous montrons que l’infusion intra-hippocampique de de l’inhibiteur des récepteurs D1/5, SCH23390, bloque l’apprentissage du conditionnement de peur au contextuel mais pas à un indice auditif. Nous concluons que les récepteurs D1/5 hippocampiques sont nécessaires pour la mémoire de peur contextuelle.
Enfin, nous avons utilisé une variante du conditionnement de peur au contexte appelée effet de facilitation par la préexposition contextuelle. Dans ce test, le conditionnement de peur a lieu le lendemain de l’apprentissage contextuel. Il permet ainsi d’étudier indépendamment chacune de ces deux étapes. Nous montrons que les récepteurs D1/5 sont nécessaires à l’apprentissage du contexte et à celui de la peur. Enfin, nous montrons que la stimulation optogénétique des axones dopaminergiques dans l’hippocampe favorise l’apprentissage contextuel et que leur inhibition empêche l’apprentissage contextuel.

Ce travail nous permet de conclure que la voie dopaminergique du mésencéphale vers l’hippocampe a toutes les caractéristiques d’un signal d’apprentissage : elle déclenche la PLT sur les entrées sensorielles co-activées favorisant l’enregistrement d’informations contextuelles dans l’hippocampe indépendamment de toute information de valeur positive ou négative.

Grégory LAFON – Soutenance de thèse

Soutenance en anglais

Zoom Link: https://univ-tlse3-fr.zoom.us/j/93805472327?pwd=ZXFwaFVISENObXRlV0JXMFlReXM3UT09

  • ID : 938 0547 2327
  • Code secret : 073857

Encadrement : Martin Giurfa et Aurore Avarguès-Weber

Jury :

  • Ludovic Dickel
  • Elisa Frasnelli
  • Stéphane Viollet
  • Aurore Avarguès-Weber
  • Martin Giurfa

Résumé :

Dotées d’un cerveau de moins d’un millimètre cube et contenant environ 950 000 neurones, les abeilles présentent un riche répertoire comportemental, parmi lesquels l’apprentissage appétitif et la mémoire jouent un rôle fondamental dans le contexte des activités de recherche de nourriture. Outre les formes élémentaires d’apprentissage, où les abeilles apprennent une association spécifique entre des événements de leur environnement, les abeilles maîtrisent également différentes formes d’apprentissage non-élémentaire, à la fois dans le domaine visuel et olfactif, y compris la catégorisation, l’apprentissage contextuel et l’abstraction de règles. Ces caractéristiques en font un modèle idéal pour l’étude de l’apprentissage visuel et pour explorer les mécanismes neuronaux qui sous-tendent leurs capacités d’apprentissage. Afin d’accéder au cerveau d’une abeille lors d’une tâche d’apprentissage visuel, l’insecte doit être immobilisé. Par conséquent, des systèmes de réalité virtuelle (VR) ont été développés pour permettre aux abeilles d’agir dans un monde virtuel, tout en restant stationnaires dans le monde réel. Au cours de mon doctorat, j’ai développé un logiciel de réalité virtuelle 3D flexible et open source pour étudier l’apprentissage visuel, et je l’ai utilisé pour améliorer les protocoles de conditionnement existants en VR et pour étudier le mécanisme neuronal de l’apprentissage visuel.

En étudiant l’influence du flux optique sur l’apprentissage associatif des couleurs, j’ai découvert que l’augmentation des signaux de mouvement de l’arrière-plan nuisait aux performances des abeilles. Ce qui m’a amené à identifier des problèmes pouvant affecter la prise de décision dans les paysages virtuels, qui nécessitent un contrôle spécifique par les expérimentateurs.

Au moyen de la VR, j’ai induit l’apprentissage visuel chez des abeilles et quantifié l’expression immédiate des gènes précoces (IEG) dans des zones spécifiques de leur cerveau pour détecter les régions impliquées dans l’apprentissage visuel. En particulier, je me suis concentré sur kakusei, Hr38 et Egr1, trois IEG liés à la recherche de nourriture et à l’orientation des abeilles et qui peuvent donc également être pertinents pour la formation d’association visuelle appétitive. Cette analyse suggère que les corps pédonculés sont impliqués dans l’apprentissage associatif des couleurs.

Enfin, j’ai exploré la possibilité d’utiliser la VR sur d’autres modèles d’insectes et effectué un conditionnement différentiel sur des bourdons. Cette étude a montré que non seulement les bourdons sont capables de résoudre cette tâche cognitive aussi bien que les abeilles, mais aussi qu’ils interagissent davantage avec la réalité virtuelle, ce qui entraîne un ratio plus faible d’individus rejetés de l’expérience par manque de mouvement. Ces résultats indiquent que les protocoles VR que j’ai établis au cours de cette thèse peuvent être appliqués à d’autres insectes, et que le bourdon est un bon candidat pour l’étude de l’apprentissage visuel en VR.

Basile COUTENS – Soutenance de thèse

Soutenance en français

Lien Zoom : https://us05web.zoom.us/j/88154670465?pwd=WGtGTTA5cWIwdkYxWUkvQkRaVG9YZz09

Encadrement : Bruno GUIARD / Claire RAMPON

Jury : 

  • Mme Muriel KOEHL
  • Mme Nathalie THIRIET
  • M. Arnaud TANTI
  • M. Jean-Marc DEVAUD
  • Mme Claire RAMPON
  • M. Bruno GUIARD

Résumé :

Les troubles majeurs dépressifs concernent plus de 300 millions de personnes à travers le monde. Si des composés pharmacologiques permettent de traiter la dépression, les substances commercialisées pour cette indication présentent certaines limites thérapeutiques. Notamment, on observe pour tous ces composés, un faible taux de réponse, un taux élevé de rechute et/ou ou un long délai d’action. En effet, la plupart des antidépresseurs nécessitent un traitement au long cours, avant que les premiers signes thérapeutiques ne soient observables, ce qui constitue un inconvénient clinique majeur. Au niveau mécanistique, ceci s’explique par le fait que l’administration chronique d’antidépresseur entraine des modifications cérébrales qui nécessitent plusieurs semaines, voire plusieurs mois, pour se mettre en place. Dans ce contexte, il apparait pertinent d’identifier de nouvelles solutions permettant une action plus rapide et plus durable sur les symptômes dépressifs.

Pour ce faire, les approches non-pharmacologiques suscitent un intérêt croissant puisqu’elles visent les causes des symptômes comportementaux, apparaissant ainsi comme des alternatives aux traitements pharmacologiques. En effet, on sait aujourd’hui que le style de vie est un facteur de déclenchement de la dépression majeure, et les effets protecteurs d’une alimentation saine, d’une vie sociale riche et de l’exercice physique sur la santé mentale ont été décrits.

Au cours de ce travail de thèse, nous avons examiné si et comment ces éléments environnementaux contribuent à traiter le trouble dépressif lorsqu’ils sont proposés seuls ou combinés à un antidépresseur classique. A l’aide de souris modèle de dépression, nous avons montré que le séjour en environnement enrichi réduit le délai d’action de la venlafaxine. Ensuite nous avons déterminé que l’effet bénéfique de cette combinaison est associé à la désorganisation rapide de la plasticité des interneurones GABAergiques de l’hippocampe, impliquant la matrice extracellulaire qui entoure ces neurones, ainsi que des effets sur la neurogenèse hippocampique adulte. Nous avons également observé que l’arrêt des stimulations environnementales aggrave le phénotype pseudo-dépressif chez les animaux, alors que l’exercice physique combiné avec un traitement antidépresseur, induit des effets bénéfiques précoces mais partiels sur le comportement. Dans l’ensemble, nos travaux montrent un effet bénéfique des stratégies thérapeutiques non pharmacologiques et identifient les interneurones GABAergique à parvalbumine comme une cible pertinente sur laquelle agir pour réduire le délai d’action des antidépresseurs actuellement disponibles sur le marché.

Louise BESTEA – Soutenance de thèse

  Soutenance en anglais, en présentiel et distanciel.

  Lien Zoom : https://us02web.zoom.us/j/81937076647?pwd=MEJkMzFsN1RNZDVGVDM4cmM2TGJldz09

Encadrement : Gabriela DE BRITO SANCHEZ et Martin GIURFA

Jury : 

    • Prof. Ellouise Leadbeater (Royal Holloway, University of London) – Rapporteur
    • Prof. Frédéric Marion-Poll (Evolution Genome Comportement Ecologie, Gif-sur-Yvette) – Rapporteur
    • Dr. Axel Brockmann (National Centre for Biological Science, Tata Institute of Fundamental Research) – Rapporteur
    • Dr. Gabriela de Brito Sanchez (Centre de Recherche sur la Cognition Animale) – Co-directrice de thèse
    • Prof. Martin Giurfa (Centre de Recherche sur la Cognition Animale) – Directeur de thèse

Résumé :

Chez les vertébrés, le neuropeptide Y (NPY) joue un rôle crucial dans la survie individuelle en modulant à la fois les comportements liés à la nourriture et au stress. Des niveaux élevés de NPY corrèlent avec une augmentation de la faim provoquant une ingestion plus importante et réduisent la sensibilité aux stimuli stressants. Chez les invertébrés, deux homologues indépendants de NPY ont été identifiés : le neuropeptide F (NPF) et le neuropeptide F court (sNPF). Chez l’abeille domestique (Apis mellifera), npf et snpf ainsi que leur peptides respectifs NPF et sNPF ont été identifiés or seul sNPF possède un récepteur, suggérant un rôle fonctionnel de ce neuropeptide chez cet insecte.

Nous avons étudié l’impact de sNPF sur une multitude de comportements comprenant l’ingestion de nourriture de bonne et mauvaise qualité, les réponses appétitives et aversives, les apprentissages et la mémoire appétitifs et aversifs. Nos résultats révèlent qu’une élévation artificielle des niveaux de sNPF via une application topique chez les butineuses augmente la prise alimentaire de nourriture bonne et mauvaise qualité. De plus, en utilisant une variété de tests pour étudier les réponses sensorielles, nous avons montré que sNPF a un rôle clé dans la modulation des réponses appétitives, mais cet effet est absent pour les réponses aversives. Les abeilles nourries et traitées avec du sNPF augmentent leur réponse au saccharose et aux stimuli olfactifs appétitifs, de façon similaire aux abeilles affamées. En adéquation avec les derniers résultats, des enregistrements in vivo multi photoniques de l’activité neuronal du lobe antennaire, le premier centre olfactif dans le cerveau de l’abeille, montrent une baisse des réponses aux odeurs appétitives chez les abeilles nourries qui est rétablie par le traitement avec le sNPF au même niveau que les abeilles affamées. Par ailleurs, l’effet modulatoire du sNPF était totalement absent sur les réponses aversives contrairement à ce qui a été observé chez la drosophile et les vertébrés, indiquant que chez les abeilles, sNPF n’augmente pas la tolérance aux stimuli stressants.

Etant donné l’amplification causée par le traitement sNPF sur la réponse au saccharose, nous avons étudié si cet effet se retrouvait dans des protocoles d’apprentissage pour lesquels les abeilles étaient entraînées à discriminer un stimulus récompensé par du saccharose d’un autre qui ne l’est pas. Nous avons étudié l’effet du sNPF sur les apprentissages et mémoires appétitifs visuels et olfactifs. Dans le premier cas, des abeilles en semi libre vol ont été entraînées à discriminer deux couleurs dans un labyrinthe en Y après une application topique de sNPF. Dans le second cas, des abeilles en contention ont été entraînées à discriminer deux odeurs après une application topique de sNPF via le conditionnement du réflexe d’extension du proboscis. En parallèle, nous avons étudié les effets du sNPF sur l’apprentissage aversif gustatif pour lequel les abeilles en contention apprennent l’association entre une stimulation gustative de l’antenne avec un choc électrique après une application topique de sNPF. Nos résultats montrent une nette amélioration de l’apprentissage et mémoire appétitifs visuels et des tendances allant dans le même sens dans le cas de l’apprentissage appétitif olfactifs. A l’inverse, aucun effet n’a été observé quant à l’apprentissage et la mémoire aversifs gustatifs, ce qui est cohérent avec l’absence d’effet de sNPF sur les réponses sensorielles aversives.

Ce travail de thèse a montré que le sNPF affecte plusieurs modalités de comportements (ingestion, gustation, olfaction, vision, apprentissage, mémoire) et les processus neuronaux (lobe antennaire) liés aux comportements appétitifs, mais non aversifs, chez l’abeille. Par conséquent, ce travail fournit de nouvelles perspectives pour étudier les processus d’ingestion et le comportement alimentaire des abeilles.

Sébastien BULLICH – Soutenance de thèse

Soutenance en français

Lien Zoom à venir

Encadrement : Bruno GUIARD

Jury :

  • Pr. Céline CRUCIANI-GUGLIELMACCI  – Reviewer – Université de Paris – CNRS UMR 8251Unité BFA – Equipe REGLYS « Régulation de la glycémie par le système nerveux central »
  • Dr. Sebastian FERNANDEZ  – Reviewer – Université Côte D’Azur – Institut de Pharmacologie Moléculaire et Cellulaire – CNRS UMR7275
  • Dr. Guillaume FERREIRA – Reviewer – Université de Bordeaux – Laboratoire Nutrition et de Neurobiologie intégrée
  • Pr. Isabelle CASTAN-LAURELLExaminator – Université de Toulouse III – UMR 1301 INSERM – 5070 CNRS – RESTORE/Metabolink
  • Dr. Amandine GAUTIER-STEINExaminator – Université Lyon 1 – U1213 Nutrition
  • Pr. Bruno GUIARD (**), Thesis Supervisor – Université Toulouse III – UMR5169 – Centre de Recherches sur la Cognition Animale

Résumé :

Les études épidémiologiques estiment que le risque de dépression majeure (DM) est plus élevé chez les patients diabétiques comparé à la population générale. Des études plus spécifiques corrèlent la dégradation de certains paramètres métaboliques avec les symptômes anxio-dépressifs chez l’humain. C’est notamment le cas pour l’insulino-résistance périphérique qui est positivement corrélée à la sévérité de la DM. En revanche, les conséquences de l’insulino-résistance centrale sur les troubles dépressifs n’ont jamais été étudiées de manière approfondie non seulement en clinique mais également chez l’animal. Compte tenu de la présence du récepteur à l’insuline dans le cerveau, une des hypothèses serait que cette hormone module directement (ou indirectement) l’activité des systèmes monoaminergiques et notamment celle des neurones sérotoninergiques (5-HT) majoritairement regroupés dans le noyau dorsal du raphé (DRN). En effet, si l’influence de l’insuline sur le système dopaminergique et le comportement alimentaire a déjà été montré, très peu d’études se sont intéressées à son impact sur le système 5-HT pourtant clé dans la physiopathologie de la DM.

Au cours de ce travail de thèse, nous avons pu montrer que le récepteur à l’insuline est présent sur les neurones 5-HT du DRN. Nous avons caractérisé l’effet excitateur de l’insuline sur l’activité électrique de ces neurones par patch clamp. Toutefois, in-vivo l’insuline induit un effet net inhibiteur sur le tonus sérotoninergique. Ces résultats nous ont conduit à tester les effets comportementaux de l’insuline et à montrer ses effets anxiolytiques suite à son injection intra-raphé ou intra-nasale chez la souris saine. Dans un second temps, nous nous sommes placés dans un contexte pathologique afin de mieux comprendre l’impact de la perturbation de la signalisation de l’insuline sur les comportements émotionnels. Pour cela, nous avons étudié l’activité du système 5-HT et les comportements anxio-dépressifs dans des modèles murins de diabète de type 1 et 2 (DT1/DT2). Dans ces deux modèles, que ce soit dans un contexte d’insulinopénie (DT1) ou d’insulino-résistance (DT2), les souris présentent un phénotype anxieux et certains symptômes de la DM associés à un diminution de l’activité du système 5-HT du DRN. Enfin, nous avons tenté d’identifier l’implication de l’apeline, une adipokine connue pour ses propriétés insulino-sensibilisatrice sur les anomalies comportementales induites par un DT2. Nos résultats montrent que les souris présentant une invalidation génétique de l’apeline, sont plus susceptibles de développer une insulino-résistance en réponse à un régime alimentaire diabétogène. Une diminution de l’activité du système 5-HT et une anxiété exacerbée ont également été observés dans ces conditions. De manière intéressante le traitement par la metformine, un antidiabétique aux propriétés insulino-sensibilisatrice, ne permet pas l’amélioration des paramètres métaboliques de ces souris mais améliore leur phénotype anxieux.

Ainsi ce travail de thèse souligne l’existence d’interactions anatomiques et fonctionnelles entre le système insulinergique et 5-HT central ainsi que leur importance dans l’anxiété, un trouble psychiatrique souvent annonciateur d’un épisode dépressif. Par ailleurs, nous avons identifié l’apeline comme un acteur potentiel impliqué dans la comorbidité diabète-dépression laissant entrevoir de nouvelles pistes thérapeutiques ciblant cette adipokine ou l’insuline directement. Finalement, ces travaux de thèse appuient l’hypothèse selon laquelle des stratégies insulino-sensibilisatrices pourraient améliorer les symptômes anxio-dépressifs avec ou sans comorbidité métabolique. Ils ouvrent également la voie au développement de stratégies de potentialisation basées sur l’utilisation de l’insuline ou autres antidiabétiques oraux pour renforcer l’efficacité des antidépresseurs. En revanche, les mécanismes qui sous-tendent ces effets méritent d’être encore mieux caractérisés.

Thibault DUBOIS – Soutenance de thèse

Soutenance en anglais, seulement en videoconference : https://us05web.zoom.us/j/84908965342?pwd=dUF1Mnh4ZUtWQkpLUnBsSFYybjZDZz09

Encadrement : Mathieu Lihoreau

Jury : 

  • Dr. Mathieu Lihoreau, CRCA – Supervisor
  • Prof. Andrew Barron, Macquarie University – Supervisor
  • Prof. Ellouise Leadbeater, Royal Holloway, University of London – Reviewer
  • Dr. Cedric Alaux, INRAE Avignon – Reviewer
  • A/Prof. Natalie Hempel de Ibarra, University of Exeter – Examiner
  • Prof. Raphael Jeanson, CRCA – Examiner

Résumé :

Être efficace lors de la recherche de nourriture est tant important, qu’il est raisonnable de s’attendre à ce que la sélection naturelle favorise les individus qui optimisent leurs apports nutritionnels et minimisent leurs dépenses énergétiques. Cette optimisation peut prendre la forme de comportements spécifiques, que l’on nomme « stratégies de recherche de nourriture”. Les pollinisateurs, tels que les abeilles (au sens large), présentent un cas très intéressant d’optimisation de recherche de nourriture. Le nectar offert par les fleurs se renouvelant au fil du temps, les abeilles sont encouragées à apprendre et mémoriser les positions des fleurs qu’elles découvrent. Plusieurs études sur leur comportement lors du butinage ont mené à l’identification de deux stratégies: l’utilisation de routes stables et répétées entre plusieurs fleurs (nommées “traplines”), ainsi que le développement de zones d’exclusion d’autres abeilles dans des situations compétitives (nommée “partitioning”). Ces stratégies ont été démontrées dans diverses situations, mais nous ne savons encore que peu sur comment elles se développent. Ces stratégies ont toujours été decrites au travers de mécanismes cognitifs complexes. Cependant, bien qu’elles aient été observées en milieu contrôlé, ces stratégies n’ont pas souvent été observées en milieu naturel, suggérant une connaissance incomplète de ces phénomènes. Cette lacune m’amène à me demander quelles sont les règles comportementales suivies par les abeilles pour développer ces stratégies? Ma thèse a eu pour but d’apporter des réponses sur comment ces stratégies se forment, en combinant des approches expérimentale et de modélisation. J’ai développé un modèle individu-centré de plusieurs abeilles butinant sur plusieurs environnements. Avec ce modèle j’ai tenté d’expliquer l’établissement de ces stratégies via l’utilisation de simples règles de renforcement positif et négatif lorsque les abeilles trouvaient des fleurs avec ou sans nectar, respectivement. L’exploration de ce modèle a démontré que les “traplines” et “partitioning” pouvaient émerger en situations compétitives simples avec deux abeilles butinant sur 10 ressources. J’ai réalisé trois manipulations afin de confronter les prédictions du modèle. Les résultats suggèrent que ces stratégies de recherche de nourriture pourraient émerger à partir de simples règles d’apprentissage, mais également que leur émergence en conditions naturelles pourraient être majoritairement dû aux contraintes spatiales et temporelles de leur environnement; qui affecte la disponibilité des ressources. Les abeilles ont été capables d’améliorer l’efficacité de leur recherche de nourriture dans la majorité des situations expérimentales. Cependant, cette amélioration ne s’est pas limitée à l’utilisation des stratégies de “trapline” et “partitioning”. En expliquant leur formation au travers de ces contraintes environnementales, j’ai pu présenter ces stratégies de recherche de nourriture non pas comme le résultat de mécanismes cognitifs complexes, mais comme des chemins de moindre résistance aux contraintes environnementales.

 

 

Coline MONCHANIN – Soutenance de thèse

Encadrement : Jean-Marc Devaud/Mathieu Lihoreau (CRCA-CBI) et Andrew Barron (Macquarie University, Australie)

Soutenance en anglais

Enregistrement nécessaire pour assister à la soutenance en personne : https://doodle.com/poll/9gqrayc8dut62ghv?utm_source=poll&utm_medium=link

Lien zoom : https://zoom.us/j/95633968726?pwd=WDZmNWhtUnM2ck1MaXB0clBGSEJOUT09

Le jury sera composé de :

  • Christina Grozinger – Rapporteure
  • Yehuda Ben-Shahar – Rapporteur
  • Shannon Olson – Examinatrice
  • Richard Gill – Examinateur
  • Claire Rampon – Examinatrice
  • Mathieu Lihoreau – Examinateur
  • Jean-Marc Devaud – Directeur de thèse
  • Andrew Barron – Co-directeur de thèse