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SUMMARY:Exposition : "Cell Immersion"
DESCRIPTION:Les Bassins des Lumières – Imp. Brown de Colstoun\, Bordeaux \n\nCell Immersion vous convie à un voyage Art & Science dans un monde microscopique méconnu : l’humain. \nL’œuvre est la première brique d’un projet d’envergure\, nommé Cell Worlds\, qui amène les images de microscopie là où elles ne sont jamais allées. Loin des laboratoires et des disques durs des scientifiques et au plus près des cellules humaines. Ici\, tout est bien réel\, et surtout vivant. Chaque visuel de l’exposition se compose de véritables cellules : de l’électrisant neurone au fragile embryon en passant par les mélancoliques flux sanguins du cerveau. Découvrez un univers aux couleurs chatoyantes et d’une diversité incroyable. \nCell Immersion est une première mondiale scientifique\, mettant en scène le vivant microscopique dans des proportions jamais tentées. C’est également un des plus grands showcases de la recherche scientifique\, regroupant de nombreuses équipes\, laboratoires et instituts du monde entier. Une preuve que la science et l’art n’ont pas de frontières. \nÀ travers l’émerveillement\, ce voyage saura éveiller votre curiosité scientifique. Au-delà du simple divertissement\, Cell Immersion vous invite à vous reconnecter avec le monde vivant microscopique qui est aujourd’hui trop inconnu\, trop peu contemplé et parfois trop mystifié. \n  \n\nRéalisation : Terence Saulnier et Renaud Pourpre \nComposition de la bande originale : Youenn Lerb \n– \nEntrée gratuite dans la limite des places disponibles\nPasse vaccinal et masque obligatoires \n\n  \nPour plus d’informations : https://www.bassins-lumieres.com/fr/cell-immersion \n
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LOCATION:Les Bassins des Lumières\, Imp. Brown de Colstoun\, Bordeaux\, 33000\, France
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SUMMARY:Soutenance de thèse - Camille Miermon
DESCRIPTION:Camille Miermon\nLieu : Centre broca \nSoutenance en anglais \nThèse dirigée par Lisa Roux (IINS) \n\nTitle\nImpact de l’ocytocine dans le cortex piriforme antérieur et lien avec la respiration (Impact of oxytocin in the anterior piriform cortex and link with respiration) \nRésumé\nLa respiration est un processus hautement dynamique qui varie en fréquence et en amplitude. Ces variations sont liées à l’état émotionnel et cognitif de l’animal mais aussi au recrutement de son système olfactif pour la détection de molécules odorantes\, comme c’est le cas lors d’interactions sociales entre individus. De plus\, un nombre croissant de données montre que la respiration influence les rythmes neuronaux dans certaines régions du cerveau. Dans ce contexte\, disposer d’un outil précis et fiable de l’activité respiratoire chez l’animal libre de ses mouvements qui soit également compatible avec des enregistrements neuronaux semble plus que jamais pertinent. Nous avons mis au point une technique d’enregistrement de la pression nasale chez la souris libre de ses mouvements et avons caractérisé ce signal en fonction de l’état de vigilance de l’animal (éveil – sommeil lent – sommeil paradoxal). Nos recherches montrent que chaque état est associé à une combinaison spécifique de paramètres caractérisant son signal respiratoire. De plus\, la précision de cette technique nous a permis de mettre en évidence la présence de pauses dans ce signal (c’est-à-dire des absences transitoires de flux d’air). Ces pauses ne sont pas anodines puisque ce sont elles qui dictent la fréquence de la respiration\, les autres composantes du cycle respiratoire (inhalation et exhalation) formant des unités de durée relativement fixe. Enfin\, sur la base de ce signal\, nous avons construit un réseau de neurones artificiels à partir de données annotées\, capable de prédire l’état de vigilance d’autres souris à partir d’enregistrements de leur pression nasale. \nDans une deuxième partie de cette thèse\, nous nous sommes intéressés au rôle de l’ocytocine dans le cortex piriforme au cours des comportements sociaux. En effet\, l’ocytocine a été amplement décrite comme un neuropeptide pro-social qui favorise les interactions et la mémoire sociale. Chez le rongeur\, l’olfaction est la modalité sensorielle principale\, dont le cortex olfactif piriforme représente un substrat neuronal majeur. Le piriforme présente une anatomie semblable à celle de l’hippocampe et est impliqué dans les processus de mémoire olfactive. Parce que le cortex piriforme exprime une forte densité des récepteurs à l’ocytocine et parce qu’il reçoit des afférences ocytocinergiques\, nous avons testé l’hypothèse que l’ocytocine dans le cortex piriforme module la sociabilité et surtout la mémoire sociale. Avec une approche pharmacologique ciblée sur ce cortex\, nous avons montré que l’ocytocine induit des effets subtils mais étonnants. En effet\, le blocage de son récepteur entraine une augmentation sélective de certains types d’interactions sociales et semble augmenter l’attraction envers des stimuli sociaux olfactifs. Cependant aucun effet n’a été observé dans nos conditions sur la mémoire sociale. \nEnfin\, dans une troisième partie nous avons commencé à disséquer les mécanismes d’action de l’ocytocine sur la physiologie du cortex piriforme. Nous montrons que l’agoniste des récepteurs à l’ocytocine entraine une diminution de la burstiness d’un sous-type de neurones excitateurs à la fois in vitro et in vivo. Nous montrons par ailleurs que l’ocytocine diminue l’entrainement des neurones du cortex piriforme par la respiration. \nMots clefs = ocytocine\, respiration\, sociabilité\, mémoire sociale\, piriforme \nAbstract\nBreathing is a highly dynamic process that varies in frequency and intensity. These variations are related to the emotional and cognitive state of the animal but also to the recruitment of its olfactory system for the detection of odorant molecules\, as it is the case during social interactions between individuals. In addition\, a growing body of evidence shows that breathing influences brain neuronal rhythms. In this context\, having an accurate and reliable tool of respiratory activity in freely moving animals that is also compatible with neuronal recordings seems more relevant than ever. We have developed a technique to record nasal pressure in freely moving mice and have characterized this signal according to the state of vigilance of the animal (awake – non-REM sleep – REM sleep). Our research shows that each state is associated with a specific combination of parameters characterizing the respiratory signal. Moreover\, the precision of this technique allowed us to highlight the presence of pauses in this signal (i.e. transient absence of airflow). These pauses are not insignificant since they dictate the frequency of breathing\, the other components of the respiratory cycle (inhalation and exhalation) forming units of relatively fixed duration. Finally\, based on this signal\, we built an artificial neural network from annotated data\, capable of predicting the vigilance state of a mouse based on recordings its nasal pressure. \nIn a second part of this thesis\, we focused on the role of oxytocin in the piriform cortex during social behaviors. Oxytocin has been widely described as a pro-social neuropeptide that promotes interactions and social memory. In rodents\, olfaction is the main sensory modality\, of which the piriform olfactory cortex represents a major neural substrate. The piriform has an anatomy similar to that of the hippocampus and is involved in olfactory memory processes. Because the piriform cortex expresses a high density of oxytocin receptors and because it receives oxytocinergic afferents\, we tested the hypothesis that oxytocin in the piriform cortex modulates sociability and social memory. With a pharmacological approach targeted on this cortex\, we showed that oxytocin induces subtle but surprising effects. Indeed\, blocking its receptor leads to a selective increase in certain types of social interactions and seems to increase the attraction towards olfactory social stimuli. However\, no effect on social memory was observed under our conditions. \nFinally\, in a third part we started to dissect the mechanisms of action of oxytocin on the physiology of the piriform cortex. We show that the oxytocin receptor agonist leads to a decrease in the burstiness of a subtype of excitatory neurons\, both in vitro and in vivo. We further show that oxytocin decreases the entrainment of piriform cortex neurons by respiration. \nKey words = oxytocin\, respiration\, sociability\, social memory\, piriform \nPublications\nNasal pressure dynamics reveal state-specific features of respiratory cycles in freely moving mice (En cours de soumission) \nJury\n– Lisa Roux – Université de Bordeaux (Directrice de thèse) \n– Stéphane Oliet – Université de Bordeaux (Président) \n– Claire Martin – Université Paris Diderot (Rapportice) \n– Alexandre Charlet – Université de Starsbourg (Rapporteur) \n– Anne-Marie Mouly – Université de Lyon (Examinatrice) \n– Guillaume Ferreira – Université de Bordeaux (Examintateur) \n– Francoise Muscatelli-Bossy – Université de Marseille (Examinatrice) \n
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SUMMARY:Soutenance de thèse - Agata Idziak
DESCRIPTION:CGFB and on zoom (https://u-bordeaux-fr.zoom.us/j/6325485773) \nDefense in english \n\nThesis Supervisor : Valentin Nägerl (IINS) \nTitre\nInvestigating the structure and function of brain extracellular space using super-resolution microscopy (Étude de la structure et de la fonction de l’espace extracellulaire cérébral à l’aide de la microscopie de super-résolution) \nAbstract\nEvery cell in the brain is embedded in a fluid called the extracellular space (ECS). Its structural complexity with intercellular gaps as narrow as ten nanometers\, presents a challenge of visualizing the ECS in living brain tissue. Our recently established SUSHI technique overpasses this issue enabling to image the ECS with a nanoscale resolution. During my PhD training\, I unveiled new structural information about ECS\, as well as characterized novel tools to study it. My PhD work was divided into three projects\, all aiming at investigating the structure and function of brain ECS.\n(1) Using the SUSHI approach\, I studied the heterogeneity of ECS structure across hippocampal layers\, which are known to have a very distinct cellular organization. My results show that ECS varies in volume and width across hippocampus\, raising a question whether region-based differences in ECS structure in the hippocampus could support the unique anatomical as well as functional properties of each layer.\n(2) Chemical fixation leads to drastic shrinkage of ECS\, yet it was only investigated in a context of electron microscopy. With help of SUSHI\, I performed a systematic analysis of the impact of chemical fixation on brain tissue morphology. The results revealed only minor structural alteration\, meaning that chemical fixation alone is not the reason for such dramatic effects.\n(3) Studying calcium signals in the ECS was a challenge since all available biosensors were not designed to measure ion concentrations with a millimolar affinity. Here\, I characterized a novel tool\, GreenT\, to capture extracellular calcium dynamics. By imaging GreenT signals during electrophysiological stimulations\, I was able to measure calcium fluctuations in the ECS upon neuronal activation. This is the beginning of applying this tool for physiology studies aiming at understanding the role of extracellular calcium.\nKeywords: super-resolution STED microscopy\, SUSHI\, ECS\, chemical fixation\, extracellular calcium\, GreenT \nAbstract and key words \nLes cellules cérébrales baignent dans un fluide appelé espace extracellulaire (ECS). Sa complexité structurelle et sa géométrie\, avec des espaces intercellulaires de l’ordre de quelques dizaines de nanomètres\, présentent un défi pour visualiser et étudier l’ECS dans le tissu cérébral vivant. Notre technique SUSHI récemment établie permet de surmonter ce problème et d’imager cet espace avec une résolution nanométrique. Au cours de ma formation doctorale\, j’ai caractérisé des outils innovant pour étudier l’ECS\, ce qui m’a permis de révéler de nouvelles informations structurelles. Mon travail de doctorat a été divisé en trois projets\, tous visant à étudier la structure et la fonction de l’ECS cérébral.\n(1) En utilisant l’approche SUSHI\, j’ai étudié l’hétérogénéité de la structure de l’ECS à travers les couches de l’hippocampe\, qui sont connues pour avoir une organisation cellulaire très spécifique. L’objectif de ce projet était d’aider à comprendre la nature hétérogène de la morphologie ECS. En effet\, j’ai découvert que l’ECS varie en volume et en largeur à travers l’hippocampe. Cela pourrait à son tour conduire à rechercher si les différences régionales dans la structure ECS dans l’hippocampe pourraient soutenir les propriétés anatomiques et fonctionnelles uniques de chaque couche.\n(2) La fixation chimique conduit à un rétrécissement drastique de l’ECS\, mais elle n’a été étudiée que dans le cadre de la microscopie électronique et à grande échelle. Avec l’aide de SUSHI\, j’ai effectué une analyse systématique de l’impact de la fixation chimique sur la morphologie des tissus cérébraux. Les résultats ont révélé que la fixation chimique seule n’est pas la raison de ces effets dramatiques\, vus par d’autres\, car nous n’avons observé que des altérations structurelles mineures.\n(3) L’étude des signaux calciques dans l’ECS était autrefois un défi car tous les biocapteurs disponibles n’étaient pas conçus pour mesurer les concentrations d’ions avec une affinité milli-molaire. Ce projet visait à caractériser un nouvel outil\, GreenT\, permettant de capter la dynamique du calcium extracellulaire. J’ai testé avec succès ce capteur et en imageant ses signaux tout en mesurant l’activité électrophysiologique\, j’ai pu détecter les fluctuations du calcium dans l’ECS lors de stimulation neuronale.\nMots clés: microscopie STED super-résolution\, SUSHI\, ECS\, fixation chimique\, calcium extracellulaire\, GreenT \nPublications\nDembitskaya Y\, Boyce A\, Idziak A\, (…)\, Nägerl V.U. Shadow imaging as a versatile method for panoptic visualization of living brain tissue. In preparation. \nGrassi D\, Idziak A\, Lee A\, Calaresu I\, Sibarita JB\, Cognet L\, Nägerl V.U.\, Groc L. Nanoscale and functional heterogeneity of the hippocampal extracellular space. Under revision. \nIdziak A\, Inavalli Krishna VVG\, Bancelin S\, Arizono M\, Nägerl V.U. Super-resolution analysis of the effects of chemical fixation on the cellular microarchitechture of organotypic mouse brain slices. In preparation. \nArizono M\, Idziak A\, Quici F\, Nägerl V.U. Getting sharper: the brain under the spotlight of super-resolution microscopy (2022). Trends in Cell Biology. 1851:1-14. \nArizono M\, (…)\, Idziak A\, (…)\, Nägerl V.U. Nanoscale imaging of the functional anatomy of the brain (2021). De Gruyter. https://doi.org/10.1515/nf-2021-0004. \nArizono M\, Idziak A\, Nägerl V.U. Il faut être trois pour danser le tango Illuminer les signaux Ca2+ des synapses tripartites (2021). Med Sci. 37: 127–129. \nAntoniou A\, Khudayberdiev S\, Idziak A\, Jacob R\, Bicker S\, Schratt G. The dynamic membrane recruitment of miRNA processing complexes in neurons controls dendritogenesis (2017). EMBO Reports. e44853. \nJury\nMARSICANO Giovanni\, directeur de Recherche\, INSERM (president)\nTØNNESEN Jan\, Associate Professor\, Achurraco Bilbao (reviewer)\nIMIG Cordelia\, Associate Professor\, University of Copenhagen (reviewer)\nHRABĚTOVÁ Sabina\, Associate Professor\, SUNY\, (examiner) \n
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