Thèse de Vanessa Charrier

Rôle de l’appendice caudal au cours de la locomotion chez l’Urodèle : étude cinématique et électrophysiologique

Soutenue le 15 décembre 2014

Chez les Tétrapodes, la locomotion associe mouvements rythmiques et coordonnés du corps et des membres. Les mouvements des membres et leur contrôle nerveux ont été très étudiés. Les études des mouvements du corps sont rares et limitées au tronc alors que chez beaucoup d’espèces l’appendice caudal intervient dans le maintien de l’équilibre dynamique lors des déplacements. L’objectif de mes travaux a été de caractériser les mouvements caudaux et d’identifier les mécanismes nerveux générateurs au cours de la locomotion chez les Urodèles. Cette espèce a été choisie en raison de la grande diversité de ses modes locomoteurs, aquatiques et terrestres. La combinaison d’enregistrements cinématiques et EMG chez l’animal intact libre de se mouvoir a mis en évidence une complexité et une variabilité des mouvements caudaux et des activations musculaires sous-jacentes selon l’environnement et le mode locomoteur. Des enregistrements électrophysiologiques in vitro ont démontré l’existence d’un réseau neuronal générateur des mouvements de l’appendice caudal. Ce réseau est constitué d’une double chaîne d’oscillateurs hémi-segmentaires distribués le long de la moelle épinière. Les connexions excitatrices glutamatergiques sont nécessaires à l’expression d’une rythmicité segmentaire et les connexions inhibitrices glycinergiques contrôlent le couplage entre oscillateurs hémi-segmentaires. Enfin, nous avons montré que le couplage entre réseaux locomoteurs troncal et caudal se fait via des connexions intra-spinales courtes. En conclusion, nos travaux suggèrent une modularité fonctionnelle du réseau locomoteur axial des Vertébrés leur permettant de se mouvoir dans un environnement changeant.

Publications

2014 Cabelguen J-M, Charrier V,Mathou A. “Modular functional organization of the axial     locomotor system in salamanders”,  Zoology 2014, 117 : 57-63.

2013 Charrier V, Cabelguen J-M. “Fictive rhythmic motor patterns produced by the tail spinal cord in  salamanders”, Neuroscience 2013, 255 : 191-202.

2013 BicanskiA, RyczkoD, KnueselJ, HarischandraN, CharrierV, EkebergO, IjspeertA, CabelguenJM “Decoding the mechanisms of gait generation in salamanders by combining neurobiology, modeling and robotics”, Biological Cybernetics 2013, 107 (5) : 545-64.

2010 Ryczko D, Charrier V, Ijspeert A, Cabelguen J-M. “Segmental oscillators in axial motor circuit  of the salamander distribution and bursting mechanisms”, J Neurophysiol 2010, 104 : 2677-2692.

Jury

  • Anick ABOURACHID
    MC,  Rapporteur – Muséum National d’Histoire Naturelle – Paris, France
  • Michèle ALLARD
    PU Bordeaux, EPHE, France – Co-directrice
  • Jean-Marie CABELGUEN
    PU Bordeaux, France  – Co-directeur
  • Jean-René CAZALETS
    DR, CNRS, Bordeaux, France  – Président
    Réjean DUBUC
    PU Québec, Montréal, Canada  – Rapporteur
  • Raul RUSSO,
    Professeur,  Instituto Clemente Estable, Montevideo, Uruguay – Examinateur

Directeurs de thèse

Michèle Allard
Professeur de Biophysique et Médecine Nucléaire.
Université de Bordeaux

Jean-Marie Cabelguen
Professeur
INSERM U862 – Neurocentre Magendie
Equipe: Motor System Diseases Team

Last update: 5 juin 2018