Lieu : Centre Broca 
Thèse soutenue en français
Léandre Lavenu
Équipe : Monoamines, Parkinson et douleur (Benazzouz / Fossat)
IMN
Thèse dirigée par Pascal Fossat et Didier Le Ray
Titre
Implication des réseaux inhibiteurs du tronc cérébral dans l’organisation des réflexes vestibulospinaux
Résumé
Chez les vertébrés, le contrôle postural de l’ensemble du corps est principalement assuré par des réflexes moteurs d’origine vestibulaire. Les voies vestibulospinales excitatrices constituent les principales voies de régulation du réflexe postural. Ces voies ont été décrites chez de nombreuses espèces vertébrées. Elles présentent d’importantes similitudes anatomiques chez des espèces pourtant phylogénétiquement éloignées, dotées de fortes différences biomécaniques. Dans cette thèse, nous nous sommes focalisés sur 2 espèces vertébrées distinctes, à la phylogénie éloignée : l’amphibien Xenopus laevis et le mammifère, la souris. Nous cherchons à déterminer, dans ces travaux, si les réseaux inhibiteurs orchestrent l’activité des neurones vestibulospinaux excitateurs, conduisant aux réflexes posturaux, au cours de l’Evolution. Par l’utilisation de diverses techniques anatomiques, nous démontrons dans un premier temps que des neurones vestibulospinaux de projection inhibiteurs sont présents chez le xénope larvaire mais pas après sa métamorphose. Parallèlement, ces neurones inhibiteurs n’ont pas été observés chez la souris à l’âge adulte alors que leur existence a préalablement été décrite au stade périnatal. En outre, nous avons observé que les systèmes GABAergiques et glycinergiques étaient présents au niveau des neurones vestibulospinaux des 2 espèces, mais la densité de chacun différait selon le stade développemental et l’espèce. Nous avons ensuite focalisé notre étude fonctionnelle en utilisant une préparation de système nerveux central (SNC) de xénope larvaire. Nous montrons que les réponses spinales induites par stimulations vestibulaires galvaniques sont modulées par les inhibitions GABAergiques et glycinergiques, de manière distincte. Ces inhibitions impliquent des réseaux locaux et commissuraux. De plus, des stimulations directes de chaque noyau vestibulospinal montrent que l’inhibition glycinergique des neurones vestibulospinaux est de nature tonique. En outre, ces résultats suggèrent une diminution de l’activité tonique glycinergique médiée par les neurones GABAergiques. Cette interaction a pour conséquence de moduler l’activité des neurones vestibulospinaux et l’amplitude des réponses réflexes spinales. Parallèlement, nous avons mesuré les comportements posturo-locomoteurs de la souris en inhibant l’activité des neurones GABAergiques au sein du noyau vestibulaire médian. Nos résultats suggèrent que le tonus postural de la tête est en partie régulé par cette population neuronale. La mobilité générale des membres ainsi que sa posture globale n’étaient toutefois pas affectées.
Les résultats obtenus chez le xénope larvaire mettent en évidence le rôle fondamental des réseaux inhibiteurs dans l’orchestration de l’activité vestibulospinale et, par conséquent, le bon établissement des réflexes posturaux. Chez la souris, les réseaux GABAergiques semblent également participer, notamment à la fonction antigravitaire de la posture de la tête. Cette finesse dans les modifications observées est possiblement due à des mécanismes de compensation chez la souris, portés par les inhibitions glycinergiques et des structures cérébrales telles que le cervelet, plus développées que chez le xénope. L’ensemble de ces résultats constitue une première étape démontrant l’importance des réseaux inhibiteurs dans l’orchestration de l’activité réflexe vestibulospinale. Le ciblage de ces réseaux d’inhibitions représente une piste de traitement intéressante en réponse à des pathologies vestibulaires.
Mots-clés
Vestibulospinal, inhibition, posture, système vestibulaire, Xenopus laevis, souris, réflexe
Jury
Présidente : Karine Massé
Rapporteurs : Alexandra Severac-Cauquil et Frédéric Brocard
Examinateurs: Claire Wyart, Lora Sweeney et Mathieu Beraneck