Développement des cartes cognitives de l’hippocampe

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 calcique in vitro et in vivo, électrophysiologie, photostimulation holographique, neuroanatomie, traitement de données massives, génétique et comportement de la souris.