RESUMO
The medial prefrontal cortex (mPFC) is at the core of numerous psychiatric conditions, including fear and anxiety-related disorders. Whereas an abundance of evidence suggests a crucial role of the mPFC in regulating fear behaviour, the precise role of the mPFC in this process is not yet entirely clear. While studies at the single-cell level have demonstrated the involvement of this area in various aspects of fear processing, such as the encoding of threat-related cues and fear expression, an increasingly prevalent idea in the systems neuroscience field is that populations of neurons are, in fact, the essential unit of computation in many integrative brain regions such as prefrontal areas. What mPFC neuronal populations represent when we face threats? To address this question, we performed electrophysiological single-unit population recordings in the dorsal mPFC while mice faced threat-predicting cues eliciting defensive behaviours, and performed pharmacological and optogenetic inactivations of this area and the amygdala. Our data indicated that the presence of threat-predicting cues induces a stable coding dynamics of internally driven representations in the dorsal mPFC, necessary to drive learned defensive behaviours. Moreover, these neural population representations primary reflect learned associations rather than specific defensive behaviours, and the construct of such representations relies on the functional integrity of the amygdala.
Le cortex préfrontal médial (CPFm) est au cÅur de nombreuses affections psychiatriques, notamment les troubles liés à la peur et à l'anxiété. Alors que de nombreuses preuves suggèrent un rôle crucial du CPFm dans la régulation du comportement de peur, le rôle précis du CPFm dans ce processus n'est pas encore tout à fait clair. En effet, si des études au niveau de la cellule unique ont démontré l'implication de cette zone dans divers aspects du traitement de la peur, tels que l'encodage des indices liés à la menace et l'expression de la peur, l'idée selon laquelle des populations de neurones constituent en fait l'unité de calcul essentielle dans de nombreuses régions cérébrales intégratives, telles que les zones préfrontales, est de plus en plus répandue dans le domaine des neurosciences systémiques. Que représentent les populations de neurones du mPFC lorsque nous sommes confrontés à des menaces ? Pour répondre à cette question, nous avons effectué des enregistrements électrophysiologiques de populations d'unités uniques dans le CPFm dorsal pendant que des souris étaient confrontées à des signaux de menace suscitant des comportements défensifs, et nous avons procédé à des inactivations pharmacologiques et optogénétiques de cette zone et de l'amygdale. Nos données indiquent que la présence de signaux de menace induit une dynamique de codage stable des représentations internes dans le CPFm dorsal, nécessaire à l'apprentissage de comportements défensifs. De plus, ces représentations neuronales reflètent principalement des associations apprises plutôt que des comportements défensifs spécifiques, et la construction de ces représentations dépend de l'intégrité fonctionnelle de l'amygdale.