CE37 - Neurosciences intégratives et cognitives

Rôle des intéractions neurogliales dans le contrôle cerebelleux des fonctions cognitives – BERGMANnCO

Résumé de soumission

Le cervelet est une région cérébrale historiquement connue pour son rôle moteur. Cependant les données cliniques et expérimentales convergent vers l’idée que cette structure intervient également dans certaines fonctions cognitives et émotionnelles. Le cervelet a une organisation anatomique particulière, le subdivisant en 10 lobules distincts qui sont anatomiquement connectés, via les noyaux profonds, à de nombreuses régions corticales motrices et non motrices tels que les cortex moteur et préfrontal, la VTA et l’hippocampe, expliquant ainsi son influence à la fois motrice et cognitive. Au-delà de cette organisation lobulaire, il existe au sein de chaque lobule des clusters de cellules de Purkinje (CP) activées de manière synchrone et formant ainsi des microdomaines fonctionnels. Ainsi, la participation du cervelet à des fonctions motrices et cognitives s’effectue de manière adaptée au contexte et reposerait sur l’activation sélective de microdomaines particuliers. De manière intéressante, les études modélisant ce fonctionnement modulaire par microdomaines suggèrent que les afférences monoaminergiques du cervelet pourraient sous-tendre de telles activations sélectives et épisodiques. Cependant, ces afférences ne présentant pas de structure synaptique bien définie et présentant un mode de transmission volumique, il est peu probable que leurs activations seules permettent de définir des microdomaines fonctionnels avec exactitude.
Le cortex cérébelleux présente une forme unique de cellule astrogliale, les cellules de Bergmann (CB), en forte interactions avec les CP, seule sortie neuronale du cortex cérébelleux. Les CB représentent un type cellulaire majeur du cervelet, et sont connues pour leurs rôles dans le support métabolique et le maintien des homéostasies ioniques et hydriques. De plus, il a été démontré qu’outre ces fonctions de support, les CB sont capables de contrôler l’efficacité des entrées synaptiques glutamatergiques sur les PC. Nos données montrent que les CB expriment le transporteur vésiculaire de monoamine VMAT2 et le transporteur de monoamine (dopamine et noradrénaline) DAT, atypiques dans les astrocytes. Notre hypothèse est donc que via cette propriété unique, le réseau dense de CB module finement l’homéostasie monoaminergique et contrôle ainsi la précision de recrutement de microdomaines appropriés permettant une implication du cervelet adaptée au contexte. Nous examinerons donc la contribution des CB dans la modulation monoaminergique des CP et ses conséquences sur les processus moteurs et cognitifs. Pour se faire, notre projet implique 4 équipes ayant des expertises complémentaires : l’Equipe 1, CNRS/Université Paris 6, Cervelet Navigation et Mémoire, pionnière de tests comportementaux de la fonction cognitive du cervelet auxquelles elle associe des enregistrements électrophysiologiques pendant le comportement ; l’Equipe 2, CNRS/Université Paris-Saclay, NeuroPSI,Astrocytes et Cognition, expert des interactions neurogliales dans le cervelet et des modulations monoaminergiques astrocytaires; l’Equipe 3, Inserm, Institut de Génétique Fonctionnelle Montpellier, Circuits Neuronaux et Transduction du Signal, hautement spécialisée dans l’analyse moléculaire de la signalisation dopaminergique et dans le développement des approches Ribotag permettant d’isoler les ARNm gliaux ; enfin l’équipe 4, CNRS/Université Paris-Saclay, Laboratoire de Neuropharmacologie, apporte son expertise à la fois dans les aspects neuropharmacologiques du comportement et dans l’imagerie calcique sur animal libre de ses mouvements.
L’alliance de ces 4 équipes permettra de 1/ identifier quels protagonistes monomaminergiques sont exprimés dans les CB et leurs influences sur les niveaux extracellulaires de monoamines, 2/caractériser le rôle des CB dans la plasticité des circuits neuronaux du cortex cérébelleux et 3/ déterminer le rôle des CB dans des fonctions cognitives et dans le recrutement de microdomaines fonctionnels associés.

Coordination du projet

Christelle ROCHEFORT (Neurosciences Paris-Seine)

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

Neuro-PSI Institut des Neurosciences Paris Saclay
UPSaclay/ SMSP. Université paris-Saclay/ Santé Mentale et Santé Publique
NPS Neurosciences Paris-Seine
IGF Institut de génomique fonctionnelle

Aide de l'ANR 586 809 euros
Début et durée du projet scientifique : mars 2021 - 48 Mois

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