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Développement des cartes cognitives de l’hippocampe

Equipe Cossart

L’équipe du Dr R. Cossart cherche à comprendre la fonction de l’hippocampe en conditions normales ou pathologiques en étudiant le développement de ses circuits.

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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 calcique 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

Activité du réseau hippocampique in vitro

Activité du réseau hippocampique in vivo

Mots Clefs

  • Neurones GABAergiques
  • Neurones hub
  • Développement
  • Epilepsie
  • Cortex
  • Réseau
  • Modélisation
  • Électrophysiologie
  • Autisme et schizophrénie
  • Imagerie

Financements

Collaborations

Collaborations INMED:

  • Khazipov lab
  • Epsztein lab

 

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
  • Sarah Feldt-Muldoon
  • Laurene Save
  • Claire Gouny
  • Camille Allene
  • Phililippe Guigue
  • Laura Modol
  • Yannick Bollmann
  • Paolo Bonifazi
  • Suzanne Reichinneck
  • Loris Cagnacci
  • David Angulo-Garcia
  • Clara Dussaux
  • Robin Dard
  • Erwan Leprince
  • Marco Bocchio
  • Artem Vorobyev