Wired for eating: how is an active feeding circuitry established in the postnatal brain?

International audienceFrom birth, mammals have to find food and maximize caloric intake to ensure growth and survival. Suckling must be initiated quickly after birth and then maintained and controlled until weaning. It is a complex process involving interactions between sensory and motor neuronal pathways. Meanwhile, the control of food intake and energy homeostasis is progressively established via the development of hypothalamic circuits. The development of these circuits is influenced by hormonal and nutritional signals and can be disturbed in a variety of developmental disorders leading to long-term metabolic, behavioral and cognitive dysfunctions. This review summarizes our current knowledge of the neuronal circuits involved in early postnatal feeding processes

Cost-Benefit Trade-Offs of Aquatic Resource Exploitation in the Context of Hominin Evolution

While the exploitation of aquatic fauna and flora has been documented in several primate species to date, the evolutionary contexts and mechanisms behind the emergence of this behavior in both human and non-human primates remain largely overlooked. Yet, this issue is particularly important for our understanding of human evolution, as hominins represent not only the primate group with the highest degree of adaptedness to aquatic environments, but also the only group in which true coastal and maritime adaptations have evolved. As such, in the present study we review the available literature on primate foraging strategies related to the exploitation of aquatic resources and their putative associated cognitive operations. We propose that aquatic resource consumption in extant primates can be interpreted as a highly site-specific behavioral expression of a generic adaptive foraging decision-making process, emerging in sites at which the local cost-benefit trade-offs contextually favor aquatic over terrestrial foods. Within this framework, we discuss the potential impacts that the unique intensification of this behavior in hominins may have had on the evolution of the human brain and spatial ecology

Title: Locus coeuruleus, noradrenaline and behavior: network effect, network effects?

International audienceHow does the noradrenergic nucleus locus coeruleus acts on target networks to regulate behavior? Zerbi et al combine functional neuroimaging and pharmacogenetics in mice to tackle that issue, uncovering a network action underlying stress. And providing insight for cognition

Leptine et régulation hypothalamique de la fonction de reproduction chez la souris (sites d'action et influence de la nutrition postnatale)

L'hypothalamus joue un rôle critique dans la régulation des systèmes physiologiques notamment dans le contrôle de la prise alimentaire et de la reproduction . Plus particulièrment il relaie au niveau central le signal leptine, hormone produite et sécrétée par les adipocytes. Alors que les sites d'action de la leptine pour réguler au niveau central la prise alimentaire sont bien caractérisés chez le rat, les sites d'action centraux de la leptine chez la souris au cours du développement postnatal et à l'âge adulte restent mal connus. Nous avons donc analysé la répartition des ARNm de la forme longue du récepteur à la leptine, LepRb, à travers le cerveau de souris au cours du développement postnatal et chez l'adulte. Nous avons ainsi observé que les transcrits de LepRb sont majoritairement exprimés dans l'hypothalamus avec les plus hauts niveaux d'expression détectés dans le noyau arqué. Dans la région préoptique de l'hypothalamus, connue pour réguler la reproduction, l'expression des transcrits de LepRb est restreinte au niveau de l'organe vasculaire de la lame terminale. Les niveaux élevés d'expression des ARNm de LepRb dans le noyau arqué, nous ont amené à émettre l'hypothèse que la plupart des effets centraux de la leptine sur la fonction de reproduction serait véhiculée par ce noyau. Afin de tester cette hypothèse, nous avons évalué la capacité de la leptine à activer les neurones de la région préoptique (via l'induction du proto-oncogène cFos, marqueur d'activité cellulaire) chez des souris sauvages adultes intactes ou chez qui le noyau arqué a été détruit. Par ce biais, nous avons montré que l'activation des neurones de la région préoptique par la leptine nécessite un noyau arqué intact. En accord avec ces résultats, nous avons également mis en évidence que les neurones de la région préoptiques activés par la leptine recevaient une forte innervation en provenance des neurones du noyau arqué. Ces résultats suggèrent un rôle important du noyau arqué dans la transmission des effets centraux de la leptine sur la fonction de reproduction. Ces résultats, associés à des données récentes impliquant le pic néonatal de leptine dans la mise en place des projections du noyau arqué, suggèrent qu'une altération des taux de leptine pendant les premières semaines de vie postnatale pourrait avoir des effets délétères à long terme sur la fonction de reproduction. Afin de tester cette hypothèse, nous avons étudié l'impact de variations de leptinémie induites par une modification des apports nutritionnels pendant le développement postnatal sur la maturation sexuelle. Nous montrons qu'une hypolptinémie induit des perturbations à long terme de la maturation sexuelle et de la fertilité. Ce travail met en évidence pour la première fois les sites anatomiques qui médient au niveau central le signal leptine sur la fonction de reproduction et suggère l'existence d'une " empreinte métabolique ", qui serait véhiculée par la leptine postnatale, sur la fonction de reproduction.LILLE2-BU Santé-Recherche (593502101) / SudocPARIS-BIUP (751062107) / SudocSudocFranceF

Régulation de l'activité des neurones à proopiomélanocortine du noyau arqué du rat (action de la galanine et du TGF[bêta])

Le noyau arqué est un noyau hypothalamique participant activement à la régulation de l'activité des neurones à gonadolibérine (GnRH). Parmi les facteurs impliqués, les neurones à proopiomélanocortine (POMC), via l'un de ses produits de clivage : la [bêta]-endorphine, jouent un rôle inhibiteur majeur sur la sécrétion de GnRH. Dans le cadre de notre thèse, nous nous sommes focalisés sur la régulation de l'activité des neurones a POMC par la galanine et le TGF[bêta], et avons étudié l'implication de ces interrelations sur le système à GnRH. Dans la première partie de ce travail, l'étape initiale a consisté à rechercher l'expression des récepteurs de la galanine par les neurones à POMC.LILLE1-BU (590092102) / SudocSudocFranceF

What Is the Relationship between Dopamine and Effort?

International audienceThe trade-off between reward and effort is at the heart of most behavioral theories, from ecology to economics. Compared to reward, however, effort remains poorly understood, both at the behavioral and neurophysiological levels. This is important because unwillingness to overcome effort to gain reward is a common feature of many neuropsychiatric and neurological disorders. A recent surge in interest in the neurobiological basis of effort has led to seemingly conflicting results regarding the role of dopamine. We argue here that, upon closer examination, there is actually striking consensus across studies: dopamine primarily codes for future reward but is less sensitive to anticipated effort cost. This strong association between dopamine and the incentive effects of rewards places dopamine in a key position to promote reward-directed action

Vers une compréhension du rôle du système noradrenergique dans les processus cognitifs (étude électrophysiologique des interactions fonctionnelles entre le locus coeruleus et le cerveau antérieur chez le rat en comportement)

PARIS-BIUSJ-Thèses (751052125) / SudocPARIS-BIUSJ-Physique recherche (751052113) / SudocSudocFranceF

Maternal obesity-induced endoplasmic reticulum stress causes metabolic alterations and abnormal hypothalamic development in the offspring

International audienceThe steady increase in the prevalence of obesity and associated type II diabetes mellitus is a major health concern, particularly among children. Maternal obesity represents a risk factor that contributes to metabolic perturbations in the offspring. Endoplasmic reticulum (ER) stress has emerged as a critical mechanism involved in leptin resistance and type 2 diabetes in adult individuals. Here, we used a mouse model of maternal obesity to investigate the importance of early life ER stress in the nutritional programming of this metabolic disease. Offspring of obese dams developed glucose intolerance and displayed increased body weight, adiposity, and food intake. Moreover, maternal obesity disrupted the development of melanocortin circuits associated with neonatal hyperleptinemia and leptin resistance. ER stress-related genes were up-regulated in the hypothalamus of neonates born to obese mothers. Neonatal treatment with the ER stress-relieving drug tauroursodeoxycholic acid improved metabolic and neurodevelopmental deficits and reversed leptin resistance in the offspring of obese dams

Sex and gender differences in developmental programming of metabolism.

International audienceThe early life environment experienced by an individual in utero and during the neonatal period is a major factor in shaping later life disease risk-including susceptibility to develop obesity, diabetes, and cardiovascular disease. The incidence of metabolic disease is different between males and females. How the early life environment may underlie these sex differences is an area of active investigation