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Empreinte du développement sur l’hippocampe adulte

Equipe Cossart

L’équipe Cossart cherche à comprendre la fonction de l’ hippocampe en condition saine ou pathologique en étudiant le développement des réseaux de neurone

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Thématique

L’hippocampe génère spontanément des séquences d’activation d’assemblées neuronales à l’image de son rôle d’ordonnancement de l’expérience dans le temps et dans l’espace. Ces séquences résultent de l’interaction entre les entrées sensorielles externes et l’activité auto-organisée générée en interne.Au cours du développement, la dynamique spontanée de l’hippocampe est étroitement corrélée aux entrées sensorimotrices et fortement coordonnée entre la plupart des neurones grâce à l’action des neurones hubs GABA générés tôt (Bonifazi et al. 2009, Picardo et al. 2012). En revanche, la dynamique spontanée de l’hippocampe adulte se libère des influences sensorielles et est dominée par une minorité clairsemée mais stable de neurones actifs organisés en »assemblées»fonctionnellement orthogonales (Malvache et al. 2016). En résumé, on observe,au cours du développement, à la fois une «internalisation»et un «clairsemage» de la dynamique du réseau hippocampique, avec l’émergence de modules fonctionnels sous la forme d’assemblées.Ces deux phénomènes dépendent certainement de la mise en place de circuits GABAergiques fonctionnels.Notre laboratoire dissèque l’organisation des circuits sous-tendant ces assemblées de l’hippocampe,des stades développementaux précoces à l’âge adulte,et pour différents états du cerveau, dans un contexte normal et pathologique. En particulier, nous souhaitons comprendre comment le développement façonne le schéma de câblage final des assemblées de l’hippocampe adulte. Nous étudions également le développement du cortex à barils, comme modèle de région cérébrale en interaction directe avec les entrées sensorielles.Pour disséquer les circuits sous-tendant la dynamique corticale, nous avons développé une approche multidisciplinaire unique combinant imagerie calcium in vitro et in vivo, électrophysiologie, photostimulation holographique, neuroanatomie, traitement de données massives, génétique et comportement de la souris.

Coupe de tranche horizontale de souris

Imagerie calcique in vitro

Imagerie calcique in vivo

Mots Clefs

  • Neurones générés tôt
  • Développement
  • Epilepsie
  • Cortex
  • Réseau
  • Modélisation
  • Électrophysiologie
  • Cartographie génétique

Axes de recherche

Comprendre le rôle des neurones générés tôt au cours de l’embryogenèse dans les activités de réseaux corticaux chez le nouveau-né et chez l’adulte en condition normale ou pathologique (épilepsie).
Disséquer le connectome et la topographie fonctionnelle des neurones corticaux générés tôt.

Financements

Collaborations

Collaborations INMED:

  • Dr. R. Khazipov.
  • Dr. C. Hammond
  • Dr. J. Epstein

 

Collaborations extérieures:

  • Pr. G. Fishell, NYU, USA
  • Pr. Fabrice Bartolomei, Service de Neurophysiologie Clinique APHM, La Timone, Marseille
  • Dr. Hervé Rignault, Equipe MOSAIC, Institut Fresnel, Marseille
  • Dr. Valentina Emiliani, Neurophotonics Laboratory, Paris
  • Dr. B. Poucet, Laboratoire de Neurosciences cognitives, Marseille
  • Pr. Heinz Beck, Laboratory of Experimental Epileptology and Cognition Research, Bonn, Allemagne

Nos publications

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Alumni

  • Arnaud Malvache
  • Vincent Villette
  • Vitor Sousa