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Jean MarianiFormation and Re-formation of a cerebellar synapse: a similar story?

Abstract :


Thème de recherche de l'unité CNRS 7102 (source UPMC)

La thématique générale de l’unité concerne l’étude chez l’animal des processus adaptatifs du système nerveux pendant le développement, chez le sujet adulte et au cours du vieillissement. Ces processus sont étudiés à deux niveaux d’organisation: 1) le niveau moléculaire et cellulaire concerne les canaux ioniques, les récepteurs synaptiques ionotropiques et métabotropiques, les seconds messagers et voies de transduction (calcium, AMPc, céramide, kinases…) conduisant à des régulations d’expression génique 2) le niveau plus intégré des réseaux de neurones utilise ces signaux moléculaires et l’analyse peut être conduite jusqu’au comportement.
Ces études portent en particulier sur :
- 1) les mécanismes élémentaires de l’intégration de l’information dans la synapse et leur lien avec l’excitabilité normale ou pathologique ( épilepsie) de certains réseaux de neurones
- 2) les mécanismes de la croissance et du guidage axonal ainsi que de la synaptogénese au cours du développement normal ou lors de la réparation neuronale post-lésionnelle,
- 3) la souffrance et la mort neuro-gliale normale et pathologique (ischémie, maladies neurodégénératives) et les stratégies possibles de protection.
- 4) les processus cellulaires tels que la plasticité synaptique à long terme (dépression ou potentiation) et l’action de neuromodulateurs comme bases des apprentissages et de la mémoire mais aussi de la dépendance aux drogues.
La perspective dans laquelle s’inscrit cette thématique inclut une meilleure compréhension de certains processus physiologiques intégrés (synchronisation du mouvement, apprentissages moteurs, mémorisation…) ainsi que les bases cellulaires possibles de plusieurs situations pathologiques.
Le caractère intégratif de cette approche nécessite l’emploi de techniques multiples,de la biologie moléculaire et de l’électrophysiologie jusqu’au comportement. Un trait méthodologique important est l’utilisation quasi-systématique de modèles génétiques murins (mutants spontanés et souris transgéniques) dont l’analyse postgénomique détaillée permet de connaître la ou les fonctions des gènes correspondants dans les processus adaptatifs.

Selected publications

Age-dependent impairment of spine morphology and synaptic plasticity in hippocampal CA1 neurons of a presenilin 1 transgenic mouse model of Alzheimer's disease. Auffret A, Gautheron V, Repici M, Kraftsik R, Mount HT, Mariani J, Rovira C. J Neurosci. 2009 Aug 12;29(32):10144-52.
Synapse elimination in olivo-cerebellar explants occurs during a critical period and leaves an indelible trace in Purkinje cells. Letellier M, Wehrlé R, Mariani J, Lohof AM. Proc Natl Acad Sci U S A. 2009 Aug 18;106(33):14102-7. Epub 2009 Aug 3.

Differential expression of TrkB isoforms switches climbing fiber-Purkinje cell synaptogenesis to selective synapse elimination. Sherrard RM, Dixon KJ, Bakouche J, Rodger J, Lemaigre-Dubreuil Y, Mariani J. Dev Neurobiol. 2009 Sep 1;69(10):647-62.

Scientific focus :

 

 

Christophe Mulle