Thèse de Lionel Froux

Propriétés de la synapse cortico-sous-thalamique : étude optogénétique chez le rongeur

Soutenue le 7 novembre 2014

Les ganglions de la base (GB) forment un réseau de structures sous-corticales impliquées dans la motricité volontaire, mais aussi dans des aspects plus cognitifs et motivationnels du comportement moteur. La dopamine est un neuromodulateur essentiel au bon fonctionnement de ce réseau.

La synapse cortico-sous-thalamique (cortico-NST) est une synapse glutamatergique (excitatrice) transmettant les informations corticales au noyau sous-thalamique (NST), ce qui forme la première partie d’une des trois voies des GB : la voie hyperdirecte. La voie cortico-NST est impliquée dans des tâches de type « go-no-go » (arrêt d’un acte moteur débuté) et dans les effets bénéfiques de la stimulation cérébrale profonde du NST sur les symptômes de la maladie de Parkinson. Cependant, les propriétés des synapses cortico-NST ne sont pas connues. Ce manque d’informations provient, en partie, de l’anatomie particulière de cette voie, qui rend l’étude in vitro de la synapse cortico-NST difficile. L’utilisation de l’optogénétique nous a permis de contourner ce problème. En associant cette technique à l’électrophysiologie sur tranches de cerveaux de rongeur, nous avons mis en évidence un effet inhibiteur des récepteurs dopaminergiques D5 sur la transmission cortico-NST. Nous montrons également que les propriétés de plasticité à court terme de cette synapse lui permettent de réduire l’influence des messages corticaux à haute fréquence sur le NST. Les résultats obtenus au cours de cette thèse montrent que l’optogénétique est un bon moyen d’étudier la synapse cortico-NST in vitro et contribuent à améliorer la compréhension des propriétés de la cette synapse.

Mots-clés : ganglions de la base, noyau-sous-thalamique, voie hyperdirecte, récepteur D5, optogénétique, patch-clamp.

Publications

Chetrit J, Taupignon A, Froux L, Morin S, Bouali-Benazzouz R, et al. (2013) Inhibiting subthalamic D5 receptor constitutive activity alleviates abnormal electrical activity and reverses motor impairment in a rat model of Parkinson’s disease. J Neurosci 33: 14840-14849.

Lionel Froux, Diana Suarez-Boomgaard, Jérôme Baufreton, Alicia Rivera, Maurice Garret, and Anne Taupignon, Dopamine receptor activity in the subthalamic nucleus. Neuromethods. Acceptée, à paraitre.

Froux L., Lebon-Jego M., Boomgard-Suarez D., Morin S., Rivera A., Miguelez C., Normand E., Baufreton J., Taupignon A., Cortico-subthalamic synapses with low-pass filter properties are negatively controlled by post-synaptic D5 receptors. En préparation.

Jury

  • Laurent Groc
    Président
  • Denis Hervé
    DR, INSERM, Paris ; rapporteur
  • Paolo Gubellini 
    CR, CNRS, Marseille ; rapporteur
    Stéphane Palfi
    PUPH, Université Paris ; examinateur
  • Nicolas Maurice
    CR, CNRS, Marseille ; examinateur
  • José-Luis Lanciego
    PU, Universidad de Navarra, Pampelune, Espagne ; invité
  • Anne Taupignon
    MC- PhD, IMN ; directrice de thèse

Directrice de thèse

Anne Taupignon
Maître de conférence – PhD
UFR Sciences pharmaceutiques, Université de Bordeaux
dans l’équipe : Dynamiques synaptiques et cellulaires des réseaux neuronaux de Jérôme Baufreton.

Last update: 10 avril 2018