Activité électrique des astrocytes et rôle dans la neurotransmission chez la souris et l'homme – AstroXcite

Le traitement de l'information est réalisé par les neurones et les astrocytes en tandem. Les modalités des interactions neurogliales restent cependant mal connues. Contrairement aux neurones, les astrocytes seraient silencieux électriquement. Cependant, l'étude de leur activité électrique s'est effectuée chez les rongeurs et limitée à leur soma, qui n'est ni proche des synapses ni riche en canaux, contrairement à leurs nombreux prolongements périsynaptiques (PAP). De plus les astrocytes humains, comparés à ceux des rongeurs, ont plus de prolongements, interagissent avec plus de synapses et présentent une membrane conductrice. Bien qu'ils soient idéalement positionnés et équipés pour détecter et réguler les synapses, les PAP n'ont cependant jamais été enregistrés électriquement en raison de leur petite taille, incompatible avec l’électrophysiologie classique. De façon prometteuse, nous avons récemment découvert que plusieurs canaux ioniques voltage-dépendants sont enrichis dans les PAP, et que ceux-ci présentent une activité électrique spontanée locale, que nous avons réussi à identifier pour la première fois grâce à leur enregistrement électrophysiologique par nanopipettes. Ainsi, nous proposons ici de révéler l’activité électrique, jusqu'alors inaccessible, des PAP en les étudiant directement chez la souris et l'homme grâce à une approche multidisciplinaire unique combinant l'électrophysiologie par nanopipettes, l'imagerie superrésolution et la modélisation de l'électrodiffusion. Grâce à cette stratégie, nous proposons de caractériser: 1) les patrons d'activité électrique des PAP, 2) leur base moléculaire, et 3) leur impact sur la neurotransmission physiologique et pathologique dans les tissus cérébraux sains et épileptiques. Ces travaux permettront de découvrir le dialogue électrique intime des astrocytes avec les synapses au niveau nanoscopique, ainsi que son rôle dans le traitement de l'information synaptique et l'activité épileptiforme.