Prix « Equipes FRM » 2024
Félicitations à David Perrais, Naoya Takahashi et Pierre Trifilieff, lauréats du prix « Equipes FRM » 2024. Retrouvez ci-dessous les descriptions de leur projet.
David Perrais
Equipe « MemTraS » – IINS
Contrôle spatio-temporel de la neuromodulation des cellules pyramidales de l’hippocampe par les catécholamines: mécanismes de libération du neuromodulateur, signalisation et trafic des récepteurs.
La neurotransmission a été classée en neurotransmission rapide et neuromodulation. La neurotransmission chimique rapide, utilisée par une majorité de neurones du système nerveux central, est limitée dans l’espace grâce à un contrôle spatial étroit de la libération des neurotransmetteurs au niveau de la zone active, à la présence de récepteurs post-synaptiques proches et à de puissants systèmes de recapture. En revanche, la neuromodulation provient d’un petit nombre de neurones assurant une communication lente vers des réseaux neuronaux étendus. La rareté des synapses neuromodulatrices et l’absence de signalisation directe des récepteurs ionotropes ont entravé notre capacité à résoudre les mécanismes de neuromodulation à l’échelle du micromètre et de la milliseconde. Dans le projet SpaceNeuroModule, nous aborderons cette question au niveau des projections de noradrénaline dans l’hippocampe. Nous utiliserons des techniques de pointe de tri des synaptosomes, de protéomique, de cryomicrosocopie corrélative photonique et tomographie électronique (cryoCLEM), le profilage de l’interactome des récepteurs, l’imagerie par fluorescence des cellules vivantes et l’électrophysiologie in vitro et ex vivo. Nous avons défini 2 modules de travail pour aborder la libération de neuromodulateurs et l’activation de leurs récepteurs au niveau des dendrites pyramidales, qui régule l’apprentissage lié à l’attention et les comportements liés au stress. Premièrement, nous déterminerons l’organisation et la dynamique des sites de libération de noradrénaline. Deuxièmement, nous évaluerons l’étendue spatio-temporelle de la signalisation bêta-adrénergique dans les compartiments post-synaptiques. Ce programme de recherche permettra de formuler des principes fonctionnels des systèmes neuromodulateurs qui seront testés plus avant dans des modèles de maladies.
Naoya Takahashi
Equipe « Base neurale de la perception » – IINS
Mécanismes corticaux pour le traitement des informations tactiles lors de l’utilisation d’outils
La perception tactile médiée par un outil est un aspect crucial de la vie quotidienne. Lorsque nous utilisons une fourchette, par exemple, nous pouvons extraire l’emplacement et la texture des aliments comme si la fourchette faisait partie de notre corps. Le cerveau intègre des outils dans le « schéma corporel » – la représentation interne de notre propre corps et de son environnement, qui peut donc être étendue par des outils tels qu’une fourchette. On pense que ce schéma est maintenu et constamment mis à jour dans le cortex frontopariétal, permettant au cerveau d’interpréter les informations somatosensorielles et de créer une expérience tactile cohérente ainsi qu’une perception de l’espace environnant. Cependant, les processus neuronaux spécifiques impliqués sont largement inexplorés.
Étant donné la nature unique des vibrisses des rongeurs, non neuronales et extra-somatiques, nous proposons de les utiliser comme nouveau modèle pour étudier les mécanismes neuronaux de la localisation d’objets à l’aide d’outils. De plus, nous proposons une nouvelle approche en utilisant des « vibrisses prothétiques », vibrisses artificielles remplaçant celles naturelles d’une souris, offrant ainsi une occasion unique d’examiner les processus neuronaux dans le contexte de l’utilisation « extrinsèque » d’outils chez les souris.
L’étude proposée vise à tester l’hypothèse selon laquelle la couche 1 du cortex somatosensoriel primaire, recevant des informations en retour du cortex frontopariétal, intègre le schéma corporel et les informations somatosensorielles pendant l’utilisation d’outils. En utilisant l’imagerie de pointe et la manipulation génétique, nous étudierons les processus neuronaux, du niveau subcellulaire au niveau du réseau, pendant que les souris utilisent des vibrisses naturelles ou prothétiques pour la localisation d’objets. Cette recherche devrait révolutionner notre compréhension des fondements neurophysiologiques du traitement tactile lors de l’utilisation d’outils.
Pierre Trifilieff
Equipe FoodCircus – NutriNeuro
Role du métabolisme lipidique dans l’étiologie des pathologies psychiatriques: implication de la iPLA2β
Les déficits du traitement de la récompense et des fonctions exécutives font partie d’un spectre symptomatique commun à plusieurs pathologies psychiatriques telles que la schizophrénie, les troubles bipolaires ou la dépression majeure, et ce en lien avec un dysfonctionnement de la transmission mésocorticolimbique dopaminergique. Ceci suggère l’existence de mécanismes pathogéniques communs. Dans ce contexte, une altération du métabolisme des acides gras polyinsaturés (AGPI) a été décrite dans ces pathologies. Or, plusieurs études dont les nôtres, démontrent une vulnérabilité de la transmission dopaminergique à une diminution du statut en AGPI n-3. Cependant, l’origine de la déficience en AGPI n-3 dans les troubles psychiatriques reste largement inconnue, et le lien de causalité avec des dimensions symptomatiques spécifiques reste à établir.
Nous étudierons l’effet de manipulation de l’activité de l’enzyme iPLA2β spécifiquement dans les neurones dopaminergiques. iPLA2β est centrale pour le métabolisme des AGPI et des polymorphismes ont été identifiés comme associés au développement de pathologies psychiatriques. En utilisant des techniques de pointe couplées à des tâches comportementales élaborées chez la souris, nous identifierons comment la manipulation de la iPLA2β affecte la dynamique dopaminergique mésocorticolimbique et les comportements associés. Afin d’identifier des cibles cellulaires et moléculaires, nous déterminerons comment les modifications de la iPLA2β affecte le translatome et le synaptome des projections mésocorticolimbiques. Nous déterminerons également si une supplémentation en AGPI n-3 peut contrecarrer les effets des manipulations de iPLA2β. Ce projet permettra d’établir une relation causale entre l’activité de iPLA2β et les dimensions symptomatiques des troubles psychiatriques. Les taux d’AGPI étant facilement modifiables, ce projet ouvrira la voie à de nouvelles stratégies pour prévenir ou atténuer des symptômes psychiatriques.
A propos de l’AAP « Equipes FRM »
La Fondation pour la Recherche Médicale (FRM) apporte un soutien fort et durable à des équipes proposant un programme de recherche innovant en biologie avec des applications potentielles en santé. L’objectif est de soutenir une quarantaine d’équipes.
https://www.frm.org/fr/programmes
Mise à jour: 04/04/24