Dre Lisa TopoLnik - Université Laval
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Rencontre annuelle IRSC - ULAVAL Épilepsie : les neurones perdent le contrôle Dre Lisa Topolnik Faculté des sciences et de génie L’épilepsie en bref Retombées Chez l’humain, les épilepsies affectent près de 50 millions de personnes autour du monde, sans égard au sexe ou à la race. La forme la plus fréquente de la maladie est l’épilepsie du lobe temporal. Elle résulte d’une décharge neuronale excessive dans le système nerveux central. Les résultats de cette recherche vont éclaircir les règles de communication entre les cellules inhibitrices. Ils permettront donc de mieux cerner le traitement de l’information dans les réseaux de neurones. Plus précisément, ils assureront une meilleure compréhension du fonctionnement du réseau de neurones dans l’hippocampe sain et des changements qui s’y déroulent chez les animaux souffrant d’épilepsie du lobe temporal. Pour la majorité des patients, l’origine de l’épilepsie se trouve dans l’hippocampe, une structure qui joue un rôle important dans la mémoire et l’apprentissage. Dans cette structure, toutes les étapes de traitement de l’information sont contrôlées par une population de cellules inhibitrices. Il existe aussi une sous-­population unique d’interneurones inhibiteurs qui sont spécialisés dans l’innervation d’autres cellules inhibitrices. Ces interneurones sont comme des chefs d’orchestre : ils synchronisent les ensembles neuronaux et contrôlent tout le circuit hippocampique. Ultimement, ils permettront la détermination de mécanismes sousjacents à l’expression de l’épilepsie chez l’humain et conduiront à des traitements de qualité supérieure. À plus long terme, l’objectif est de découvrir de nouvelles cibles cellulaires jouant un rôle dans le contrôle de l’inhibition. Or, chez les patients atteints d’épilepsie du lobe temporal, ces interneurones se trouvent en plus petites quantités. Comprendre en détail leur organisation fonctionnelle et comment ils exercent leur contrôle inhibiteur à l’intérieur de l’hippocampe est donc une clé pour comprendre la maladie. En ce sens, cette recherche est importante pour le développement de nouvelles thérapies pour soigner l’épilepsie et la schizophrénie. Par exemple, nous pourrions développer des sondes optogénétiques qui aideront les patients atteints à contrôler l’activité de certaines régions du cerveau. Résumé du projet de recherche Collaboration et équipe Notre objectif est de comprendre les mécanismes du contrôle inhibiteur des circuits de neurones. Vu le rôle central des interneurones inhibiteurs, c’est sur eux que portent nos efforts. Nous explorons leur organisation et leur fonctionnement au sein de la hiérarchie de neurones et quels changements ils opèrent quand le cerveau devient malade. L’équipe de recherche de la Dre Lisa Topolnik comprend quatre étudiants des cycles supérieurs et deux professionnels de recherche qui travaillent en collaboration avec les groupes du Dr Simon Thibault (COPL, Université Laval) et du Dr Karl Deisseroth (Stanford University, États-Unis) en conception optique et en application des outils optogénétiques. Pour cette étude, nous comptons sur des animaux modifiés génétiquement dans lesquels ces interneurones sont associés à un marqueur fluorescent. En utilisant une combinaison de microscopie biphotonique, d’électrophysiologie et d’outils optogénétiques, nous pouvons suivre à la trace et de façon précise les interneurones dans ces animaux vivants. Nous verrons comment ils sont activés dans l’hippocampe et pourrons comparer leur rôle de chef d’orchestre dans un cerveau sain et un autre malade. Biographie Dre Lisa Topolnik a obtenu son doctorat de l’Institut Bogomoletz de Physiologie d’Ukraine en 2000. Elle a ensuite fait des études postdoctorales à l’Université Laval avec le groupe du Dr Mircea Steriade, et à l’Université de Montréal avec le Dr Jean-Claude Lacaille. En 2007, elle est revenue à l’Université Laval en tant que professeure adjointe et a reçu la subvention du Programme d’appui aux professeurs universitaires (APU) du Conseil de recherches en sciences naturelles et en génie du Canada (CRSNG), qui lui permet de se concentrer sur la recherche.
