Impact des propriétés intrinsèques des neurones thalamiques sur la
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Master de Sciences et Technologies Mention Biologie Intégrative et Physiologie Spécialité : Neurosciences Responsable : Professeur Régis LAMBERT Proposition de Stage M2 S4 NEUROSCIENCES Année Universitaire 2017-2018 1. Equipe d’Accueil de Master (EAM) : Intitulé et numéro de l’Unité : NPS CNRS UMR8246, INSERM U1130, UPMC UM119 Nom du Responsable de l’Unité : H. Chneiweiss Nom du Responsable de l’Équipe : R. Lambert & N. Leresche Intitulé de l’équipe d’accueil : Réseaux de Neurones et Rythmes Physiopathologiques (RNRP) Adresse : Bat B 5eme et. 9, quai st Bernard 75252 PARIS CEDEX 05 Nom du responsable de l’encadrement : R. Lambert & T. Bessaïh Tél. : 01 44 27 25 83 Fax. : 01 44 27 25 84 E-mail : [email protected] & [email protected] 2. Titre du sujet : Impact des propriétés intrinsèques des neurones thalamiques sur la fiabilité de transmission des informations sensorielles au cortex 3. Description du sujet : L’activité corticale à la base de la conscience est nourrie par des informations provenant en quasi-totalité du thalamus et il est de mieux en mieux établi que l’activité thalamique participe pleinement aux processus cognitifs complexes impliquant le contrôle moteur, la mémoire ou la vigilance. Si il est clair que le thalamus transmet les informations du monde extérieur au cortex pendant l’éveil, l’importance des connections réciproques entre les noyaux thalamiques et l’ensemble des régions corticales suggère un rôle dépassant de loin le simple relai. Bien que l’encodage des informations sensorielles au niveau thalamique soit encore largement inconnu, il est notable que les réponses sensorielles enregistrées au niveau du thalamus sont particulièrement fiables et présentent une grande précision temporelle. Ainsi au niveau du système visuel, la fiabilité des neurones thalamiques est deux fois plus importante que celle des neurones corticaux qu’ils contactent (Kara et al., 2000). Quels sont les mécanismes à la base de cette fiabilité et de cette précision temporelle et, en particulier, quelle est l’importance relative des propriétés intrinsèques et synaptiques des neurones thalamiques ? Notre équipe s’intéresse à cette problématique en combinant des techniques d’électrophysiologie in vitro et in vivo, d’optogénétiques, de pharmacologie et des approches computationnelles sur des modèles murins « sauvages » ou génétiquement modifiés. Nos résultats in vitro antérieurs obtenus en combinant approches électrophysiologiques et computationnelles grâce à la technique du dynamique clamp, suggèrent que la très forte expression de canaux Ca2+ à bas-seuil d’activation (type-T) dans les neurones thalamiques permettrait d’assurer l’indépendance vis à vis du potentiel membranaire de la réponse des neurones thalamiques aux entrées synaptiques (Deleuze et al. 2012). Cette propriété intrinsèque participerait ainsi significativement à la stabilité des réponses sensorielles thalamiques. Nous désirons maintenant tester cette hypothèse et évaluer l’impact de cette propriété intrinsèque sur l’encodage thalamique des informations sensorielles. Cette étude combinera à terme enregistrements multi-unitaires sur animaux éveillés, intracellulaires sur Master de Sciences et Technologies Mention Biologie Intégrative et Physiologie Spécialité : Neurosciences Responsable : Professeur Régis LAMBERT animaux anesthésiés et approches computationnelles. Dans le cadre de ce projet M2, nous proposons tout d’abord de poursuivre et de développer l’approche computationnelle préalablement initiée afin d’estimer l’effet de la densité d’expression des canaux de type-T dans les neurones thalamiques sur la fiabilité et la précision temporelle des réponses sensorielles au niveau d’un modèle de neurone unique et d’un petit réseau thalamique. Outre leur intérêt intrinsèque, les résultats de cette étude théorique devront permettre de définir les protocoles expérimentaux qui seront développés dans un second temps.
