Institut des neurosciences cellulaires et intégratives

INCI
Institut des Neurosciences
Cellulaires et Intégratives
http://inci.u-strasbg.fr/

Corollaire à une espérance de vie qui augmente, des
millions de patients en Europe sont atteints par une
ou plusieurs maladies du cerveau. Autant d’enjeux
économiques et sociétaux qui font des recherches
en neurosciences une priorité, car il est illusoire de
vouloir traiter des pathologies neurologiques sans une
connaissance fondamentale du cerveau.
Les recherches en neurosciences ont ceci de
particulier qu’elles requièrent de multiples niveaux
d’analyse. De la biologie cellulaire aux études
physiologiques et comportementales, de l’animal à
l’homme, la pertinence de l’Institut des Neurosciences
Cellulaires et Intégratives (INCI) est d’avoir su regrouper
des équipes dont les thématiques et méthodes
d’investigations représentent une approche verticale
des neurosciences.
L’INCI se concentre sur deux thèmes majeurs liés aux
compétences, savoir-faire et notoriété internationale de
ses chercheurs : les rythmes biologiques d’une part, la
nociception et la douleur d’autre part. Ces fonctions
░ Une approche transdisciplinaire
physiologiques intégrées s’appuient sur une circuiterie
cellulaire complexe qui caractérise le système nerveux :
neurotransmission, gliotransmission, mise en réseaux
de neurones et cellules gliales sont autant d’axes de
recherche décryptés au niveau moléculaire par les
équipes de l’INCI.
Unité propre du CNRS et partenaire de l’Université
de Strasbourg, l’INCI est aussi un lieu de formation par
l’accueil et l’encadrement de doctorants et étudiants,
et par son implication dans les parcours neurosciences
du master Vie et Santé.
Institut de neurosciences fondamentales dans la
région Grand-Est et membre du pôle des neurosciences
strasbourgeois, l’INCI se place au cœur géographique
d’un creuset de laboratoires de haut niveau, regroupés
pour former le réseau tri-national Neurex. Une situation
idéale pour promouvoir et structurer, dans un contexte
européen, échanges, collaborations et formations en
neurosciences.
Marie-France Bader, directrice
des neurosciences
NEUROSCIENCES INTÉGRATIVES
NEUROSCIENCES CELLULAIRES
R
Y
T
H
M
E
S
D
O
U
L
E
U
R
C
O
M
M
U
N
I
C
A
T
I
O
N
E
T
R
É
S
E
A
U
X
rétine
sommeil
rythmes saisonniers
horloges circadiennes
signalisation cellulaire
transmission
synaptique
réseaux
neuronaux
nociception
neuroinflammation,
neuropathie
circuits supraspinaux
comportement,
émotion
sécrétion
cellules
neuroendocrines
analgésie
cellules neuroimmunitaires
interactions
neurone-glie
trac
membranaire
application
clinique
neurotoxicité
neurodégénérescence
Thématiques et coordonnées des responsables sur http://inci.u-strasbg.fr/
> Articulations thématiques des recherches menées à l’INCI

░ Neurobiologie des rythmes
Rétine de rat Arvicanthis ansorgei :
normale (gauche) et dégénérée (droite)
● L’objectif est de comprendre les mé-
canismes nerveux et neuroendocrines
impliqués dans le contrôle des rythmes
biologiques.
● Ces rythmes permettent aux
organismes de s’adapter aux variations
jour nalières et saisonnières de
l’environnement.
● Cette thématique s’appuie sur une
approche comparative entre modèles
de rongeurs (espèce diurne, espèce
hibernante, modèles transgéniques).
● La démarche est translationnelle,
partant de l’expérimentation animale
à la clinique chez l’Homme, et du point
de vue expérimental, de la génomique
fonctionnelle au comportement et à la
physiopathologie.
Patrice Bourgin
Étienne Challet
David Hicks
Valérie Simonneaux
Lumière, rythmes, homéostasie du sommeil et neuropsychiatrie
Régulation des horloges circadiennes
Rythmes, vie et mort de la rétine
Mélatonine et rythmes saisonniers
Les équipes
Actogramme de souris : mesure
de l’activité jour / nuit
Plusieurs fonctions biologiques dépendent des
saisons : variation de la couleur du pelage sous
contrôle de la prolactine chez le hamster sibérien
Enregistrement et représentation spectrale de
l’électroencéphalogramme d’une souris transgénique
(invalidation d’un pigment visuel : la mélanopsine)

░ Nociception et douleur
● L’objectif est de comprendre les
mécanismes de transmission et de
modulation du message nociceptif,
ainsi que les modes d’action de
molécules antalgiques, à tous les
niveaux du système nerveux (neurones
sensoriels, moelle épinière et cerveau).
● Sont plus particulièrement étudiés :
- les réseaux de neurones et les
mécanismes de plasticité liés aux états
d’hyperalgie et d’allodynie ;
- les réponses comportementales, auto-
nomes et émotionnelles associées aux
états douloureux ;
- les marqueurs moléculaires des états
inammatoires et neuropathiques ;
- les traitements de la douleur et les
nouvelles cibles potentielles.
● L’étude s’effectue sur les systèmes
matures et en développement, dans
des situations inammatoires et neuro-
pathiques pouvant évoluer vers des
états de douleur chronique.
Tracé d’électrophysiologie : transmission synaptique
inhibitrice dans la corne dorsale de la moelle épinière
Michel Barrot
Pierrick Poisbeau
Rémy Schlichter
Approche anatomo-fonctionnelle de la douleur chronique et de son traitement
Plasticité neurogliale dans les états inammatoires et neuropathiques
Signalisation nociceptive dans la moelle épinière
Les équipes
Enregistrement électrophysiologique in vivo de l’activité
neuronale dans la corne dorsale de la moelle épinière
Reconstruction 3D de deux neurones de l’amygdale
Tranche de moelle
épinière de souris

cellules chromafnes
░ Communication et réseaux neuronaux
Stéphane Gasman,
Nicolas Vitale
Bernard Poulain,
Philippe Isope
Trac membranaire dans les cellules du système nerveux
Physiologie des réseaux de neurones
Les équipes
● L’objectif est de décrypter les méca-
nismes fondamentaux qui gouvernent
la communication cellulaire au sein du
système nerveux.
● Au niveau moléculaire et cellulai re,
exocytose, endocytose et phago-
cytose sont analysées en combinant
ingénierie génétique, approches
fonctionnelles (mesures de sécrétion,
électrophysiologie) et cytologie opti-
que et ultra-structurale.
● Le transfert d’informations et la
signalisation entre cellules sont
examinés en étudiant la transmission et
la plasticité synaptiques normales ou
pathologiques, ainsi que la sécrétion
neuroendocrine.
● Dans les microcircuits neuronaux, le
traitement de l’information est abordé
en analysant le fonctionnement
modulaire du cortex cérébelleux par
des approches électrophysiologiques
sur des modèles animaux normaux ou
porteurs de pathologies motrices.
Tranche de cervelet d’une souris transgénique : les cellules de
Purkinje sont visualisées en rouge et les cellules de Golgi en vert
Combinaison de techniques d’optogénétique à des études
électrophysiologiques : enregistrement d’une cellule de Purkinje et
déclenchement de potentiels d’action par des ashs de lumière
Cellule chromafne
(microscopie confocale)
Ampérométrie : enregistrement
d’une cellule chromafne
Grains de sécrétion ancrés à la
membrane plasmique (microscopie
électronique par transmission)