Lateralization of olfactory processing in mice

La latéralisation, définie comme une utilisation asymétrique des deux hémisphères cérébraux lors de la réalisation d’une tâche cognitive, a été découverte et décrite chez l’humain par Marc Dax et Paul Broca au 19ème siècle. Le phénomène a depuis été observé chez de nombreuses autres espèces animales, vertébrées et non vertébrées. Initialement observée dans la formation et la compréhension du langage, le concept de latéralisation a été étendu à de nombreuses autres fonctions cognitives et au traitement de l’information sensorielle comme la perception somato-sensorielle, l’audition ou encore la vision. En revanche, l’éventuelle latéralisation du traitement des informations olfactives et son rôle n’ont été que peu explorés. Nous avons étudié le traitement de l’information olfactive et sa possible latéralisation dans différents contextes chez la souris. Tout d’abord, nous avons cherché́ à comprendre si la nature de la tâche cognitive envisagée pouvait avoir un rôle sur la latéralisation du traitement des informations olfactives. Nous avons également étudié le rôle de l’environnement olfactif post-natal sur la mise en place d’un réseau latéralisé en réponse à une stimulation olfactive chez des souris mâles et femelles. Enfin, nous avons étudié la latéralisation du traitement hédonique des odeurs. Pour cela, nous avons mesuré l’activité cérébrale en réponse à une stimulation olfactive grâce à l’expression du gène précoce cfos, un marqueur de l’activité neuronale. Nous avons comparé l’activité cérébrale de vingt-sept régions d’intérêt dans les deux hémisphères et utilisé la théorie des graphes pour analyser la connectivité fonctionnelle des réseaux recrutés.Lateralization is defined as a different use of the two brain hemispheres while performing a cognitive task. Initially described in humans by Paul Broca and Marc Dax, lateralization has been observed in many other animal species, from vertebrate to non-vertebrate species. First observed in language formation and comprehension, lateralization has been considered as an adaptative trend allowing better processing of cognitive tasks. The concept of lateralization has now been extended to many other cognitive functions and to sensory processing in somatosensory perception, audition or even vision. Nonetheless, the role of lateralization in olfactory processing retained much less interest. In this view, we studied olfactory processing and its eventual lateralization. We first questioned the role of type of cognitive task on its possible lateralization using different olfactory learning tasks. Then, we studied the role of post-natal olfactory environment on lateralization establishment in male and female mice. Finally, we looked for lateralization depending on the hedonic value of odors. To achieve this, we measured brain activity in response to an olfactory stimulation, using the expression of the early gene cfos, a marker of neuronal activity. We compared the activity between the two hemispheres in twenty-seven brain regions of interest and used graph theory to analyze the functional connectivity of the recruited circuits