NEURO - Neurosciences, neurologie et psychiatrie

Dynamique des phases de mémoire associative : études moléculaires et cellulaires chez la Drosophile. – Drosomemo

Résumé de soumission

Un des défis majeurs des neurosciences est de comprendre comment le cerveau analyse les multiples stimuli du monde extérieur pour générer de l'information puis la stocker. Quels mécanismes contrôlent la formation d'une mémoire labile ou stabilisée ? Comment les différentes phases de mémoire interagissent-elles ? Notre équipe utilise les atouts de la Drosophile pour analyser ces phénomènes à différents niveaux, des gènes au comportement en passant par les cellules et les réseaux de neurones.

Nous avions montré qu'il se forme chez la Drosophile une mémoire à long terme (MLT) si l'on présente de façon répétée une odeur associée à des chocs électriques. Plus récemment nous avons montré qu'il existe une dynamique complexe entre différents types de mémoires. Ces résultats importants ont ouvert un nouveau champ d'étude que nous explorerons selon plusieurs axes étroitement reliés :

1. Des mutants ont permis de montrer que la protéine-kinase A joue un rôle majeur dans la mémorisation olfactive, mais les mécanismes de sa régulation chez l'animal normal sont inconnus. Nous proposons de transférer chez la Drosophile une sonde protéique fluorescente qui servira d'indicateur de l'activité de la PKA lors de la mémorisation à court terme (rôle dans le cytoplasme) et à long terme (rôle dans le noyau). Nous avons montré récemment que la dopamine régule le niveau de mémoire labile. Nous étudierons l'implication des récepteurs dopaminergiques dans la voie Adenylate Cyclase-AMPc-PKA.

2. Grâce à la technique des puces à ADN, nous identifions les gènes dont l'expression dans le cerveau est modifiée lors de la formation de la MLT. Une expérience pilote fructueuse a été conduite avec des lames Affymétrix. Une étude systématique de la dynamique du transcriptome sera réalisée avec des lames à oligonucléotides longs à la plateforme de l'ENS. L'utilisation de la technique d'ARN interférence conditionnelle permettra ensuite d'analyser le rôle de ces gènes dans la mémorisation.

3. Grâce à un nouveau protocole d'hybridation in situ semi-quantitatif nous identifierons, parmi l'ensemble des cellules nerveuses exprimant chacun des gènes identifiés grâce aux puces à ADN, celles qui montrent une variation d'expression de l'ARNm après conditionnement. Cette approche doit permettre d'identifier de nouveaux réseaux impliqués dans la MLT et la plasticité. Puis nous réaliserons une carte anatomo-fonctionnelle du cerveau, grâce à une toxine exprimée génétiquement qui permet de bloquer transitoirement la transmission synaptique de réseaux de neurones spécifiques.

Notre projet nécessite une collaboration entre biologistes et physiciens en raison de l'utilisation de marqueurs fluorescents pour réaliser des analyses quantitatives. La petite taille des structures à observer et la nécessité de travailler in vivo impliquent l'utilisation et l'adaptation d'outils d'imagerie pointus. La collaboration entre les deux équipes se poursuit de manière étroite depuis près d'un an.

Coordinateur du projet

CENTRE NATIONAL DE LA RECHERCHE SCIENTIFIQUE (Divers public)

L'auteur de ce résumé est le coordinateur du projet, qui est responsable du contenu de ce résumé. L'ANR décline par conséquent toute responsabilité quant à son contenu.

Partenaire

CENTRE NATIONAL DE LA RECHERCHE SCIENTIFIQUE - DELEGATION REGIONALE ILE-DE-FRANCE SECTEUR SUD
CENTRE NATIONAL DE LA RECHERCHE SCIENTIFIQUE

Aide de l'ANR 360 000 euros
Début et durée du projet scientifique : - 36 Mois

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