Rôle de la plasticité présynaptique dans l’encodage d’information sensorielle et contextuelle dans le cortex

La capacité de garder en mémoire une expérience est essentielle pour la survie des organismes supérieurs. Cette capacité est assurée en partie par 2 structures cérébrales appelées néocortex et hippocampe. Ces structures sont composées de cellules appelées « neurones ». Ces derniers sont connectés entre eux par des synapses, et sont capables de modifier leurs connexions en fonction des informations qu’ils reçoivent, autrement dit, ils sont capables de « plasticité synaptique ». L’objectif général du projet est de mieux comprendre le rôle de la plasticité présynaptique dans la formation et le stockage des informations des souvenirs dans ces 2 structures du cerveau. La formation de la mémoire et la mémorisation de nouvelles informations dans les circuits neuronaux du cortex dépend de la capacité des neurones et des synapses à modifier leurs propriétés. Nous allons utiliser comme modèle soit des souris contrôle, soit des souris génétiquement modifiées (souis n’exprimant pas des protéines présynaptiques). Nous utilisons des injections localisées de vecteurs viraux (outils permettant de délivrer un gène d’intérêt) pour visualiser les cellules impliquées dans la formation de la mémoire, ou pour réaliser des modifications génétiques, en supprimant par exemple les protéines impliquées dans la plasticité présynaptique. Nous effectuerons ensuite des expériences d’électrophysiologie (enregistrement de l’activité électrique des neurones) et d’imagerie cellulaire sur tranches de cerveau, combinées à des taches comportementales.

Nous espérons mieux comprendre comment les neurones du cerveau, en particulier dans nos 2 structures cérébrales d’intérêt, traite la formation et le stockage d’informations des souvenirs.

Une injection de virus par chirurgie intra cérébrale: entre 30 et 60 min pour tous les animaux du projet. Tests sensoriels: – gustatifs: exposition à différents gouts pendant 2 Heures une fois par animal. – Exposition à des sons: 5 minutes une fois par animal Tests contextuels: – Exploration dans un labyrinthe: 1H une fois par animal. Tests comportementaux de mémoire contextuelle : une fois par animal pendant 5 minutes. Injcetion intrapéritonéale durant quelques secondes d’une molécule une fois par animal.

Ces animaux sont soumis à des procédures dont le degré maximal de gravité ne dépasse pas le degré modéré. Des nuisances ou effets indésirables potentiels sont ceux associés à la chirurgie stéréotaxique (stess de l’anesthésie, perte de poids légère). Les tests comportementaux ne durent que quelques minutes et n’induisent pas d’altération de l’état général des animaux. Le test de mémoire contextuelle conditionnée peut induire un léger stress.

Tous les animaux seront euthanasiés en vue d’études électrophysiologiques ou d’imagerie.

La souris est une espèce de choix pour les études sur le système nerveux central des vertébrés. L’organisation du système nerveux central de cette espèce est assez similaire à celle de l’homme, ce qui permet d’extrapoler les résultats obtenus dans cette espèce à l’espèce humaine pour mieux comprendre les mécanismes cellulaires au niveau comportemental. Les propriétés du néocortex et de l’hippocampe de la souris présentent de nombreuses similitudes avec ceux d’autres mammifères, dont l’homme. Ainsi, les enseignements tirés de l’étude des tissus de la souris sont largement transférables à l’homme. Les protocoles utilisés seront effectuées sur des animaux âgés de 3 semaines à 6 mois. L’introduction des différents gènes d’intérêt doit se faire à l’âge jeune (3 semaines) et le reste des procédures expérimentales sera réalisé sur des animaux âgés de plus de 5 semaines, ce qui correspond à l’âge jeune adulte chez cette espèce lorsque l’animal est en pleine capacité d’apprentissage.