Plasticité electro-morpho-transcriptomique des réseaux spinaux dans un contexte de perception sensorielle atypique. – EMTSens_Ukraine

Notre corps traite en permanence un large éventail d'informations sensorielles qui nous permettent d'interagir avec notre environnement. Parmi celles-ci, les informations somatosensorielles sont impliquées dans de nombreuses fonctions cruciales, allant de la détection de stimuli potentiellement dangereux aux interactions sociales au sein d'un groupe. Les informations somatosensorielles sont perçues à la périphérie du corps par des neurones sensoriels spécialisés (mécanorécepteurs) qui 'étendent à la fois une branche périphérique, innervant la peau et/ou les viscères, et une branche centrale, innervant la corne dorsale de la moelle épinière. Au sein de la moelle épinière, les informations sensorielles sont traitées par des réseaux d'interneurones spécialisés avant d'être relayées vers le cerveau où s'élabore une représentation mentale de ces stimuli. Les circuits de la moelle épinière représentent donc le premier niveau où les informations sensorielles sont traitées dans le parcours qui les mène des neurones sensoriels périphériques aux aires corticales.
Au sein de la moelle épinière, des travaux récents ont souligné le rôle de la zone de réception des mécanorécepteurs à bas seuil (LTMR-RZ) dans la modulation de la transmission sensorielle. Plus précisément, il a été démontré que les altérations du fonctionnement des circuits dans cette zone spécifique de la corne dorsale jouent un rôle central dans de nombreux troubles neurologiques, tels que la douleur chronique et les troubles du spectre autistique (TSA). Il est intéressant de noter qu’une sensation douloureuse exacerbée est fréquemment rapportée par les patients atteints de TSA, tandis que la douleur chronique s’accompagen souvent du développement de troubles cognitifs et sociaux, ce qui suggère que des mécanismes neurophysiologiques communs pourraient sous-tendre ces pathologies. La compréhension du traitement de l'information au sein de ces réseaux pourrait donc ouvrir la voie au développement de nouvelles stratégies thérapeutiques dans un large éventail de pathologies liées aux troubles sensoriels.
Nous avons démontré l'importance des interneurones inhibiteurs dans la régulation de l'intégration des informations somatosensorielles. En combinant la caractérisation électrophysiologique et morphologique avec le profilage transcriptomique unicellulaire des neurones inhibiteurs, ainsi que des méthodes informatiques innovantes, nous visons à caractériser les principales populations de neurones inhibiteurs impliqués dans le traitement des informations tactiles et à évaluer les mécanismes qui sous-tendent leur plasticité moléculaire et fonctionnelle dans des situations pathologiques liées à un traitement atypique de l'information.
Afin d'atteindre les objectifs du projet, notre travail comprendra trois blocs de travail complémentaires. Nous utiliserons une approche combinatoire basée sur des données transcriptomiques, électrophysiologiques, morphologiques et informatiques pour élaborer un panorama complet de la diversité des interneurones inhibiteurs spinaux engagés dans le traitement de l'information sensorielle. Nous sonderons ensuite les altérations des caractéristiques électrophysiologiques, morphologiques et moléculaires de ces interneurones inhibiteurs dans les situations où le traitement de l'information est atypique (par exemple, la douleur chronique et les TSA). Enfin, sur la base de ces résultats, nous concevrons des expériences de correction pour restaurer un traitement normal du toucher dans la moelle épinière et évaluerons les répercussions de ces manipulations sur les troubles émotionnels, sociaux et cognitifs.