Développement des circuits neuronaux

 

Edward Ruthazer

Université McGill

 

Domaine : neurosciences, santé mentale et toxicomanies

Programme  Chaires de recherche

Concours 2015-2016

Le développement d'un cerveau sain repose sur l'interaction entre facteurs génétiques et environnementaux. L'expérience sensorielle et l'activité neuronale sont reconnues pour jouer un rôle clé dans le raffinement des circuits fonctionnels durant le développement. Il est reconnu que le raffinement des circuits neuronaux est nécessaire au bon fonctionnement du cerveau, et que des défauts de raffinement peuvent mener à des troubles du développement tels que la schizophrénie et l'autisme. Nos travaux visent donc à caractériser en détail les mécanismes qui sous-tendent le raffinement des circuits fonctionnels. En effet, c'est seulement lorsque nous comprendrons pleinement le fonctionnement du cerveau normal que nous pourrons intervenir dans des situations pathologiques.

Notre approche expérimentale consiste à développer des techniques innovatrices d'imagerie et d'électrophysiologie qui nous permettent de suivre, sur des périodes allant de quelques secondes à plusieurs semaines, comment les connexions sont raffinées par l'activité neuronale dans l'animal intact. En combinant la manipulation génétique de cellules uniques avec l'imagerie in-vivo et des enregistrements qui nous permettent de comprendre comment ces mêmes cellules répondent à une gamme de stimuli sensoriels et de patrons d'activité, notre but est de définir un ensemble exhaustif de règles qui gouvernent le raffinement et la plasticité des circuits cérébraux. Nous testons de façon systématique le rôle de plusieurs candidats dans ces procédés. En particulier, l'interaction entre neurones et glies, cellules qui étaient auparavant considérées comme étant uniquement des cellules de soutien, semble prometteuse. Nos travaux démontrent effectivement que les glies contribuent fondamentalement au raffinement des circuits, et que par conséquent, elles pourraient également jouer un rôle dans le développement des maladies neuropsychiatriques. Notre but ultime est de dresser une liste exhaustive des candidats contribuant au développement normal du cerveau, afin de pouvoir mieux guider l'intervention thérapeutique.