– GABA networks

) Les interneurones GABAergiques jouent un rôle fondamental dans le contrôle et la génération d'activités de réseau ainsi que dans la plupart des processus développementaux régissant la maturation des réseaux neuronaux. Dans le cortex, différents patrons d'activités de réseau contrôlés par les neurones GABAergiques ont été décrits (1) les Potentiels Dépolarisants Géants (GDPs) patron caractéristique de la plupart des réseaux en développement (2) les activités oscillatoires associées à diverses fonctions physiologiques comme le sommeil, la mémoire ou l'activité exploratoire; (3) les activités hypersynchrones associées à l'Epilepsie. L'hétérogénéité morphologique, physiologique et neurochimique des réseaux GABAergiques est un défi à la compréhension des mécanismes cellulaires contrôlant les activités qu'ils génèrent. Notre programme de recherches est centré sur l'étude fonctionnelle des circuits GABAergiques dans deux modèles d'évolution dynamique du réseau : au cours du développement et dans le tissu épileptique remanié. Ce programme s'articule donc autour de deux projets distincts : 1. Caractérisation des premiers microcircuits actifs de l'hippocampe en développement: Les circuits corticaux se construisent sur une période relativement étendue qui démarre avec la neurogenése et la migration et s'achève avec la formation du réseau synaptique et l'affinement de la connectivité. Une maturation séquentielle tout au long de cette période des canaux ioniques et d'autres procédés de communication intercellulaire ont été rapportés. Nous testerons spécifiquement l'hypothèse d'une maturation progressive des activités neuronales corrélées dans la région de l'hippocampe. 2. Caractérisation des microcircuits à l'origine de la synchronisation de l'activité épileptiforme dans des modèles animaux et dans le tissu humain. Nos objectifs sont (i) d'identifier et de décrire les propriétés morpho-fonctionnelles des microcircuits actifs dans le tissu épileptique (ii) de décrire la dynamique spatio-temporelle des activités épileptiformes afin de pouvoir prédire la survenue d'activités paroxystiques. L'étude du rôle de différents microcircuits fonctionnels dans la genèse 'une activité de réseau se heurte à une difficulté majeure car il est nécessaire d'avoir accès simultanément à deux niveaux d'observation, la dynamique du réseau dans son ensemble et les propriétés unitaires des neurones qui le constituent. 2) Je propose d'encadrer une équipe multidisciplinaire alliant les compétences en imagerie calcium biphotonique des activités de réseau, enregistrements multielectrodes, électrophysiologie et analyse statistique exploratoire afin e reconstruire les propriétés spatio-temporelles de différents types d'activités de réseau et d'identifier des microcircuits générateurs d'activité dans les réseaux immatures et épileptiques. Ce projet rassemblera en particulier mathématiciens et neurobiologistes puisque une attention particulière sera portée à l'analyse statistique exploratoire des données et à l'interprétation théorique des dynamiques de réseau observées Nous étudierons les réseaux immatures à partir de l'activité spontanée sur tranches d'hippocampe de souris maintenues en survie artificielle. Nous décrirons également la structure spatio-temporelle des activités observées sur tranches de tissu humain provenant de patients épileptiques (dysplasies corticales). 3) Nous pensons: (1) décrire des mécanismes cellulaires fondamentaux contrôlant la maturation des réseaux corticaux (2) décrire les microcircuits fonctionnels impliqués dans l'ictogenèse dans le tissu humain provenant de patients épileptiques et dans des modèles animaux.