Exploration fonctionnelle du domaine astrocytaire – ASTRODOM

Le fonctionnement du cerveau repose sur la transmission d’information entre les éléments neuronaux au niveau de la synapse. Une telle transmission est plastique. En effet, l’efficacité de la transmission peut soit être augmentée, ou à l’inverse diminuée suite à des modifications intrinsèques ou extrinsèques. Comme le nombre de synapses dans le cerveau est très important, le transfert d’information au niveau des synapses individuelles ne peut se faire de manière anarchique, mais plutôt de manière appropriée en fonction de l’activité ayant lieu au niveau des synapses voisines.

Les astrocytes, partenaires des neurones, sont idéalement positionnés pour réguler la transmission synaptique au niveau de synapses voisines et donc jouer un rôle clé dans ce processus. En effet, 1) au niveau des synapses individuelles, les prolongements astrocytaires sont en apposition étroite avec les deux éléments neuronaux. De plus, 2) j’ai récemment montré lorsque j’étais en post-doctorat, que les astrocytes régulent l’efficacité de la transmission au niveau des synapses uniques. Finalement, 3) contrairement aux neurones, ces cellules gliales sont organisées en domaines anatomiques indépendants les uns des autres. Chaque domaine est en contacte avec plus de 100 000 synapses. Ceci signifie que l’astrocyte est idéalement positionné pour détecter et réguler l’activité au niveau des synapses individuelles et ce en fonction de l’activité ayant lieu au niveau de synapses voisines. Il est important de noter qu’en condition pathologique, cette organisation en domaines anatomiques indépendants est modifiée.

Même si des progrès considérables sur la compréhension des interactions entre les neurones et les astrocytes ont été réalisés, des questions clés restent encore en suspend. Une de ces questions concerne les domaines astrocytaires. En effet, nous ne savons toujours pas si ces domaines anatomiques sont des domaines fonctionnels et si ils sont indépendants en fonction de l’activité synaptique dans le réseau. Le but de ce projet est donc d’explorer le domaine astrocytaire d’un point de vue fonctionnel, dans des conditions physiologiques et pathologiques.

A court terme, ce projet jeune chercheur aura un impact important sur notre compréhension de la transmission de l’information dans le cerveau. A plus long-terme, cette recherche fondamentale aura des retombées en recherche clinique considérant l’implication de ces cellules gliales dans les pathologies humaines.