Mécanismes synaptiques et de réseau des ondes aiguës précoces dans l’hippocampe du rongeur en période néonatale
Azat GAINUTDINOV – Team « Early activity in the developing brain »

Résumé
Dans l’hippocampe des rongeurs nouveau-nés, les ondes aigües précoces (« early sharp waves, eSPWs ») représentent le premier patron d’activité organisée, apparaissant sous forme de bouffées d’activité récurrente de réseau neuronal. Cette thèse explore les mécanismes à l’origine de la génération des eSPWs, et leurs corrélats synaptiques dans le contexte de la maturation développementale de l’inhibition hippocampique.
L’étude commence par examiner le rôle de la stimulation somatosensorielle dans l’induction des eSPWs. Les expériences ont démontré que la stimulation électrique sous-cutanée induit des eSPWs, avec des caractéristiques temporelles et spatiales similaires à celles des événements spontanés. Les profils de densité des sources de courant (CSD) ont révélé l’implication des voies temporo-ammonique et perforante, reliant les entrées sensorielles externes à l’activité hippocampique.
La dynamique temporelle des réponses synaptiques lors des eSPWs in vivo et pendant les réponses évoquées par la stimulation des voies temporo-ammonique et perforante dans les préparations in vitro a été analysée à l’aide d’enregistrements en patch-clamp dans les régions CA1 et du gyrus denté (DG). L’analyse a montré que les courants postsynaptiques excitateurs (EPSCs) précèdent les courants postsynaptiques inhibiteurs (IPSCs) de plusieurs dizaines de millisecondes, créant une large fenêtre d’intégration pour les entrées excitatrices. Ce décalage se réduit à mesure que les synapses inhibitrices mûrissent, reflétant la progression développementale de l’inhibition « feedforward ».
Enfin, une analyse immunohistochimique a cartographié la distribution et la mise en place développementale des futures synapses inhibitrices à parvalbumine dans la région CA1 de l’hippocampe. Les résultats de cette analyse suggèrent que les synapses établies par les interneurones à parvalbumin sur les dendrites se forment plus précocement que les synapses périsomatiques.
Dans l’ensemble, ces résultats indiquent un rôle clé des entrées excitatrices externes dans l’activation du réseau neuronal hippocampique immature et suggèrent également un développement tardif de l’inhibition dans l’hippocampe, ce qui, ensemble, crée les conditions d’une activité en bouffée dans l’hippocampe au cours des premiers stades du développement.

Jury
Dirk ISBRANDT, Rapporteur DZNE – Allemagne, Cologne
Anton SIROTA, Rapporteur LMU – Allemagne, Munich
Matthew COLONNESE, Examinateur GWU – États-Unis, Washington, D.C.
Christophe PORCHER ,Président du jury Inmed – Marseille
Roustem KHAZIPOV, Directeur de thèse Inmed – Marseille
Agnès BAUDE, Co-directrice de thèse Inmed – Marseille

Mardi 18 mars à 14h00 – Salle de conférence de l’Inmed