David Thura veut comprendre comment le cerveau régule la prise de décision

Au Centre de recherche en neurosciences de Lyon (CRNL), David Thura décrypte les mécanismes cérébraux à l’interface entre décision et action. Par des expériences menées in vivo, couplées à de la modélisation computationnelle, le chercheur explore des zones cérébrales corticales et sous-corticales. Grâce au soutien du programme Atip-Avenir, il entend mieux décrire le système neuronal impliqué dans la régulation de la prise de décision et du mouvement, avec en ligne de mire un autre objectif, plus appliqué : mieux traiter les troubles cognitifs chez les patients atteints de la maladie de Parkinson.

David Thura

Tout au long de son parcours en neurosciences, David Thura s’est intéressé à la prise de décision et à l’action. "Plus spécifiquement, je cherche à décrire les mécanismes cérébraux qui permettent de réguler ces fonctions, c’est-à-dire d'établir à quel moment un choix permet d'obtenir une action la plus précise possible, ceci en fonction du contexte et des informations disponibles dans l’environnement", détaille le chercheur. Pour cela, il a rejoint l’équipe IMPACT de Denis Pélisson au CRNL suite à l’obtention d'un financement Atip-Avenir. Avec 180 000 euros sur trois ans et la possibilité de recruter un chercheur post-doctorant pendant 2 ans, ce programme permet aux jeunes chercheurs de monter leur propre équipe de recherche. Et c’est bien l’objectif de David Thura, une fois qu’il aura profité de l’environnement stimulant d’IMPACT pour mettre en place et développer son laboratoire.

Son approche expérimentale est triple : mener des expériences comportementales chez l’humain et le singe macaque, un modèle couramment utilisé dans ce domaine, mesurer l’activité électrique des neurones chez ces animaux, et développer des modèles mathématiques des réseaux de neurones impliqués pour valider les données expérimentales et proposer une formalisation de ces mécanismes.

Un dialogue entre des régions corticales et sous-corticales

Au cours de son postdoctorat à l’Université de Montréal, David Thura avait commencé à étudier les structures neuronales impliquées dans la prise de décision et avait acquis les compétences techniques nécessaires, comme l’enregistrement multi-électrodes de l’activité cérébrale. Surtout, les données qu’il avait alors obtenues ont orienté l’hypothèse originale qu’il souhaite maintenant tester. "Il semble que des structures corticales impliquées dans la prise de décision et l’action, notamment les cortex moteur primaire et prémoteur, sont influencées par les ganglions de la base, des structures sous-corticales plus anciennes en termes d’évolution, dont la fonction est très hétérogène, allant du contrôle moteur de bas niveau jusqu’à la régulation de la valeur d’une action et l’apprentissage par renforcement", détaille le chercheur. En plus de l’approche menée chez l’animal, son laboratoire d’accueil lui permettra de mener des expériences comportementales chez l’Homme.

Si le projet comporte un volet très fondamental, il pourrait à terme fournir des informations utiles pour le domaine clinique. "Des dérèglements du fonctionnement des ganglions de la base sont notamment décrits dans la maladie de Parkinson", note David Thura. "Or en plus de troubles moteurs, ces patients présentent des troubles cognitifs, dont des difficultés à prendre des décisions". La connaissance du circuit physiologique précis de la prise de décision pourrait donc permettre de mieux comprendre pourquoi des troubles pathologiques d’ordre cognitif sont souvent observés chez ces patients et, à terme, de diminuer ces troubles en ciblant de façon plus spécifique les cellules des ganglions de la base impliquées dans la régulation de la prise de décision.

Un tremplin pour le recrutement

Cette approche très complète a valu à David Thura d’obtenir le financement Atip-Avenir en 2017. "Sans doute le meilleur financement pour lancer une carrière en France, et surtout un tremplin pour le recrutement en tant que chercheur titulaire", souligne le bénéficiaire, recruté par l’Inserm en 2018. Les fonds Atip-Avenir ont été investis dans l’équipement avec du matériel d’expérimentation sur le singe et le chercheur va recruter une postdoctorante en décembre. "Ce financement sélectif très gratifiant m’a fait revenir en France, après différents entretiens aux USA et au Canada. J’avais vraiment la volonté de travailler au CRNL, dans ce laboratoire qui possède à la fois les compétences théoriques sur le sujet, une animalerie primates de premier ordre, et l’IRM fonctionnelle pour des expériences éventuelles chez le singe et l’Homme".

David Thura est chargé de recherche Inserm au sein de l’équipe IMPACT (Integrative, Multisensory, Perception, Action and Cognition Team) au Centre de recherche en neurosciences de Lyon (unité 1028 Inserm/CNRS/Université Saint-Etienne - Jean Monnet/Université Claude Bernard Lyon 1).