NEURONES RETICULOSPINAUX DANS LE CONTROLE MOTEUR – MotorV2

Ce projet vise à décrypter la fonction de groupes de neurones génétiquement définis dans le système nerveux central, avec des outils de pointe qui sont de plus en plus appliqués pour interroger les bases neuronales des comportements. Plus précisément, il explorera des neurones du tronc cérébral et de la moelle épinière dans le contrôle moteur. Le projet prend source dans mes travaux antérieurs sur le comportement locomoteur et son contrôle descendant.

Nous nous concentrerons en particulier sur une classe génétiquement identifiée de neurones du tronc cérébral qui récapitule la majorité des neurones réticulospinaux glutamatergiques, et a été récemment montré pour arrêter la locomotion, qui peut initier la locomotion, ou qui peut accélérer la respiration. Cela ouvre la voie à une recherche approfondie de la diversité au sein de cette population neuronale et à son articulation avec des rôles mutuellement exclusifs dans l'initiation et la terminaison du comportement de la marche ou avec des contrôles synergiques de la locomotion et de la respiration. La méthodologie emprunte aux données modernes de la biologie du développement pour manipuler des types cellulaires homogènes sur la base de leur histoire commune d'expression de gènes du développement, et utilisera des traçages viraux hautement sélectifs couplés à des activations optogénétiques in vitro et in vivo.

Nous effectuerons d'une part une dissection synapse-par-synapse des partenaires présynaptiques de sous-ensembles spatialement confinés et génétiquement définis de neurones réticulospinaux, afin de les replacer dans des contextes comportementaux pertinents à leur mobilisation. Cela permettra d'identifier les structures impliquées dans la planification / la motivation des mouvements. Nous examinerons également la possibilité que les mêmes neurones réticulospinaux qui arrêtent la locomotion puissent co-moduler la respiration, un autre comportement moteur essentiel lié à la locomotion dans les contextes de l’adaptation à l’exercice, de tâches exploratoires et de réponses défensives. Nous allons donc caractériser les neurones interfaçant deux comportements moteurs essentiels et explorer ainsi la fonction multimodale de la formation réticulée du tronc cérébral. Nous explorerons en outre la possibilité que des sous-ensembles spatialement confinés de neurones réticulospinaux ayant une origine génétique commune soient respectivement dédiés à l'initiation et l’arrêt du comportement locomoteur. Cela sera pertinent pour le contrôle descendant du comportement locomoteur et renseignera sur la logique d’assemblage des modules fonctionnels dans la formation réticulée du tronc cérébral. Nous allons enfin révéler l'identité des types cellulaires, dans les circuits exécutifs locomoteurs de la moelle épinière, qui sont directement ciblés par les voies réticulospinales identifiée tout au long du travail. Cela illustrera un aspect essentiel du rôle coopératif du tronc cérébral et de la moelle épinière dans l'élaboration des comportements et constituera une information instrumentale pour remédier aux déséquilibres d’excitabilité du réseau médullaire locomoteur dans des conditions pathologiques ou post-traumatiques.