Etude de l’effet de gènes spécifiquement humains sur le fonctionnement des neurones et circuits neuronaux du cervelet

L’espèce humaine présente des caractéristiques cognitives supérieures qui ont été en partie liées à l’évolution du cortex cérébral. Mais l’implication des autres régions du cerveau, comme le cervelet, reste largement inexplorée malgré son association avec les fonctions cognitives supérieures (comme le langage) et les troubles cognitifs (comme l’autisme et la dyslexie). De plus, le cervelet humain présente des caractéristiques divergentes par rapport à d’autres espèces, aux niveaux anatomique, fonctionnel et comportemental, dont les mécanismes moléculaires et cellulaires sous-jacents sont inconnus. Les mécanismes moléculaires qui participent à l’évolution des neurones et circuits neuronaux reposent sur des gènes exprimés chez l’humain et absent des autres espèces. Le rôle de cette étude est d’étudier l’effet de ces innovations moléculaires sur des neurones et circuits matures du cervelet, à l’échelle cellulaire et du circuit. Nous avons une liste de 13 gènes candidats. Pour étudier un effet cellulaire de ces gènes, nous devons faire des expériences où nous faisons exxprimer ces gènes dans un cervelet de Mammifère. Le cervelet a une structure conservée entre les Mammifères, c’est pourquoi nous choisissons la souris comme modèle, comme Mammifère le plus éloigné de nous dans l’arbre du vivant. De plus il s’agit d’une espèce pour laquelle le cervelet est très caractérisé d’un point de vue cellulaire, développemental, anatomique, et fonctionnel. Les objectifs de cette études sont d’étudier, parmi les gènes d’intérêts, lesquels sont suffisants chez la souris pour altérer le cervelet mature.

A court terme, les résultats de ce projet augmenteront nos connaissances sur les effets de gènes spécifiquement humains dans le développement du cervelet. Cela permettra d’ouvrir un nouveau champ de l’évolution du système nerveux humain, en dehors du cortex cérébral. A plus long terme, les résultats pourraient mettre en évidence une sensibilité propre à notre espèce à certains troubles cognitifs (spectre autistique), moteurs (ataxie cérébelleuse).

Accès au cerveau sous anésthésie générale suivie de l’injection du vecteur viral aux coordonéées 3D précises: 30 – 45 minutes. Chirurgie terminale sous anesthésie générale dans le but de prélever le cerveau pour analyse hystologique.

Les nuisances attendues concernent d’une part la réalisation des injections et d’autre part, les chirurgies stéréotaxiques. Les nuisances liées à la chirurgie stéréotaxique sont bien tolérées et n’ont que peu d’impact sur les animaux grâce aux soins post-opératoires.

Tous les animaux seront mis à mort et utilisés dans les procédures décrites pour analyses histologiques.

Le cervelet a une structure conservée entre les Mammifères, c’est pourquoi nous choisissons la souris comme modèle, comme Mammifère le plus éloigné de nous dans l’arbre du vivant. De plus il s’agit d’une espèce pour laquelle le cervelet est très caractérisé d’un point de vue cellulaire, développemental, anatomique, et fonctionnel. Nous utiliserons des souris matures agées de 2 mois de façon à ce que le circuit neuronal du cervelet ait terminé son développement.