– SurfNMDA

Comprendre comment une synapse glutamatergique développe et adapte sa signalisation est un enjeu central de la neuroscience moderne. Le modèle actuel propose que la maturation synaptique soit un processus complexe et coordonné dans lequel les molécules s'agrégent de façon déterminée sous le contrôle critique de l'activation des récepteurs NMDA (RNMDAs). Cependant, la présence de nombreuses controverses rend ce modèle incertain. Bien que les RNMDARs et les récepteurs AMPAs (RAMPAs) ainsi que de nombreuses protéines d'échafaudage et d'adhésion ont été impliqués à différents niveaux de la maturation synaptique, le décours temporel précis de la maturation et le rôle exact des sous-types de RNMDAs restent mal compris. La découverte récente du trafic de surface des RNMDAs et des RAMPAs et le fait que ces récepteurs de surface diffusent entre les aires synaptiques et extrasynaptiques a ajouté un niveau supplémentaire de complexité. Dans ce projet, je propose de tester un modèle alternatif et original de maturation des synapses glutamatergiques. Le postulat principal est que les RNMDAs et RAMPAs de surface sont instables au sein des synapses immatures et que la maturation synaptique repose sur une stabilisation de ces récepteurs selon des processus de potentialisation de type « Hebbien ». Spécifiquement, la maturation nécessiterait une activation et surtout une redistribution de surface des RNMDAs, ce qui aurait pour conséquence de moduler l'environnement synaptique et favoriser la stabilisation des RAMPAs. Afin de tester ce modèle, je propose schématiquement d'étudier : i) la diffusion de surface des différents sous-types de RNMDAs au cours de la maturation de synapses d'hippocampes intacts (tranches), ii) le rôle physiologique du trafic de surface des RNMDAs lors de la mise en place des synapses et des réseaux neuronaux, iii) les mécanismes moléculaires et cellulaires qui gouvernent le trafic de surface des ces récepteurs, et iv) le rôle modulateur des RNMDAs lors de l'adaptations des synapses glutamatergiques immatures à des stimuli physiologiques (hormone de stress). La stratégie expérimentale sera basée sur l'utilisation de diverses méthodes d'imagerie de pointe à haute résolution (suivi de particule /molécule unique ; retour de fluorescence après photo-blanchiement), d'enregistrements électrophysiologiques, et de biochimie au sein de la structure hippocampique.