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Séminaire impromptu - Dimitri Ryczko / Séminaire AnnuléA newly-identified dopaminergic pathway controls locomotion in a vertebrate.

Abstract :

In mammals, dopaminergic (DA) neurons from the substantia nigra pars compacta (A9) and ventral tegmental area (A 10) modulate locomotion through the innervation of the basal ganglia, which in turn project to a brainstem region controlling locomotion, called “mesencephalic locomotor region” (MLR). However a direct innervation of the pedunculopontine nucleus, considered part of the MLR, has been recently found in monkeys. The anatomical origin and the functional role of this DA input are unknown. Here I will report recent results obtained in lampreys (a basal vertebrate) using anatomy, electrophysiology, voltammetry and kinematic analysis, which indicate that forebrain dopamine neurons project down to the MLR, and control locomotion.

Selected publications

Ryczko D, Dubuc R. The Multifunctional Mesencephalic Locomotor Region. Curr Pharm Des. 2013. [Epub ahead of print]

Brocard F, Ryczko D, Fénelon K, Hatem R, Gonzales D, Auclair F, and Dubuc R (2010) The transformation of a unilateral locomotor command into a symmetrical bilateral activation in the brainstem. Journal of Neuroscience, 30(2):523‐33. [3]

Ryczko D, Charrier V, Ijspeert AJ, Cabelguen JM (2010) Segmental oscillators in axial motor circuits of the salamander: distribution and bursting mechanisms. Journal of Neurophysiology, 104(5):2677‐92. 

] Ijspeert AJ, Crespi A, Ryczko D, Cabelguen JM (2007) From swimming to walking with a salamander robot driven by a spinal cord model. Science, 315(5817):1416‐20.

Scientific focus :

Dimitri est un neurophysiologiste dont les recherches concernent le contrôle nerveux de la motricité en conditions physiologique et pathologique. Dimitri a travaillé sur plusieurs structures impliquées dans le contrôle moteur dont la moelle épinière, le tronc cérébral et les ganglions de la base. Son expertise technique se situe dans le champ de l’électrophysiologie et des neurosciences computationnelles. Il a réalisé ses travaux doctoraux de 2005 à 2008 sous la direction de J.-M. Cabelguen (INSERM U862, Bordeaux, France). Dimitri a montré comment les réseaux locomoteurs spinaux (Central Pattern Generator, CPG) de nage, hérités de vertébrés aquatiques comme la lamproie, ont pu être adaptés à la marche chez la salamandre en combinant neurophysiologie et robotique en collaboration avec l’équipe de A.J. Ijspeert (EPFL, Suisse). Dimitri est depuis 2009 en post-doctorat dans le laboratoire de R. Dubuc à l’Université de Montréal (QC, Canada). Ses travaux visent à approfondir nos connaissances sur le rôle de la MLR dans le contrôle locomoteur, en combinant électrophysiologie, anatomie, analyse cinématique et voltammétrie chez la lamproie et la salamandre. Ses travaux récents ont été primés par la Society for Neuroscience en 2011. Dimitri a reçu une allocation de recherche pour ses travaux doctoraux (MENRT, France), et des bourses des Fonds de Recherche en Santé du Québec (FRSQ, Canada) et du Groupe de Recherche sur le Système Nerveux Central (GRSNC, Canada) pour ses travaux postdoctoraux.

Jean Marie Cabelguen (jmsalamander @ gmail.com)

Salamandra robotica


From swimming to walking with a salamander robot driven by a spinal cord model.
Voir le site de l'EPFL…. 

 

Related publications

A.J. Ijspeert, A. Crespi, D. Ryczko, and J.M. Cabelguen. From swimming to walking with a salamander robot driven by a spinal cord model. Science, 9 March 2007, Vol. 315. no. 5817, pp. 1416 - 1420, 2007.


A.J. Ijspeert, A. Crespi, and J.M. Cabelguen. Simulation and robotics studies of salamander locomotion. Applying neurobiological principles to the control of locomotion in robots. Neuroinformatics, 3(3):171-196, 2005.