Relier les trajectoires de développement à la fonction des circuits neuronaux dans le système de détection visuelle du mouvement chez la drosophile – NeuroDevFunc

La structuration des circuits cérébraux sous-tend l’émergence des comportements. Lors de leur développement, les neurones issus de cellules progénitrices s’assemblent en circuits spécialisés et fonctionnels. On ignore aujourd’hui comment l’acquisition de l’identité cellulaire des neurones est liée à l’émergence de leurs propriétés fonctionnelles. L’absence de ce lien représente un obstacle à la compréhension des maladies du système nerveux. Les neurones T4/T5 de la drosophile sensibles au mouvement et sélectifs aux directions constituent un modèle puissant pour comprendre (1) comment la sélectivité de direction est acquise pour les quatre directions cardinales et (2) comment les sous-types neuronaux correspondants sont spécifiés. Nos résultats suggèrent que modèle actuel liant la spécification fonctionnelle des quatre sous-types de T4/T5 à un nombre prédéterminé de divisions de progéniteurs est incorrect. D’une part, l'équipe Hassan a démontré qu’une amplification transitoire des progéniteurs génère plus de cellules qu’initialement prévu. D’autre part, l'équipe Silies a montré qu'il existe six sous-types fonctionnels codant pour des motifs de flux optique. Nos données suggèrent que l'amplification transitoire suivie d'une spécialisation fonctionnelle et d'une élimination neuronale constituent un mécanisme développemental pouvant générer les six types fonctionnels pertinents pour le comportement. Nous allons donc tester comment les propriétés fonctionnelles de ces neurones sont générées au cours du développement. L'analyse fonctionnelle des six sous-types et de leur flux optique en amont et en aval sera faite à l'aide d'une combinaison unique d'outils génétiques et de connectomique disponibles chez la drosophile. Nos travaux permettront d'élucider comment les mécanismes de développement déterminent les propriétés fonctionnelles des circuits neuronaux, et comment le développement de ces propriétés permet la maturation et l’ajustement de comportements complexes.