Rôles de la modulation des couplages électriques dans la reconfiguration des réseaux adultes et au cours de l'Ontogénèse : approches moléculaire, neuroanatomique et électrophysiologique sur les réseaux du système nerveux stomatogastrique du homard Breton
Thèses de doctorat
Date de soutenance
2006-12-15Résumé
Le système nerveux stomatogastrique du homard est un modèle particulièrement adapté à l’étude de l’implication de la modulation des synapses électriques dans l’expression des réseaux neuronaux. En effet, la trentaine de ...Lire la suite >
Le système nerveux stomatogastrique du homard est un modèle particulièrement adapté à l’étude de l’implication de la modulation des synapses électriques dans l’expression des réseaux neuronaux. En effet, la trentaine de neurones situés dans le ganglion stomatogastrique (STG) s’organisent en deux réseaux distincts chez l’adulte et un seul réseau chez lémbryon. Les activités générées par ces réseaux sont profondément remodelées lors de la mise en jeu de neurones modulateurs chez l’adulte et lors de l’ontogenèse. Au cours de ce travail, nous nous sommes intéressés aux modifications du couplage électrique et métabolique entre les neurones du STG au cours de ces reconfigurations. Nous avons démontré par des techniques électrophysiologiques, neuroanatomiques et moléculaires : 1- que, chez l’adulte, la plupart des neurones du STG sont susceptibles de former des synapses électriques, donnant lieu à un couplage intra- et inter-réseau, 2- que la reconfiguration des deux réseaux adultes en un réseau unique par une paire de neurones modulateurs diminue l'étendue et la force des couplages électriques aussi bien intra- qu'inter-réseaux, 3- que la reconfiguration des deux réseaux adultes en un réseau unique par déplétion du GABA augmente l'étendue des couplages électriques aussi bien intra- qu'inter-réseaux et qu'au contraire l'apparition de GABA au cours du développement pourrait induire une diminution des couplages électriques conduisant à léxpression des réseaux adultes. Ces données montrent que la reconfiguration des réseaux neuronaux via l'action de substances neuromodulatrices fait intervenir des modifications de la force et de l’étendue des couplages électriques. Ces modifications pourraient permettre de modifier la hiérarchie des interactions entre neurones induisant ainsi des altérations drastiques au niveau de la sortie motrice de ces réseaux.< Réduire
Résumé en anglais
The stomatogastric nervous system of the lobster is particularly suitable to study the role of the modulation of electrical synapses in neural network activity. The neurons in the stomatogastric ganglion (STG) are organized ...Lire la suite >
The stomatogastric nervous system of the lobster is particularly suitable to study the role of the modulation of electrical synapses in neural network activity. The neurons in the stomatogastric ganglion (STG) are organized into two networks in the adult and a single one in the embryo. The activities produced by these networks may undergo drastic alteration following the activation of modulatory neurons in the adult and during ontogeny. The aim of this work was to study the implication of electrical coupling during these network reconfigurations. Using electrophysiological, neuroanatomical and molecular techniques, we demonstrate that: 1- most neurons elaborate gap junctions and that neurons within distinct networks may communicate via gap junctions 2- reconfiguration of the two adult networks into an unique fonctional network by two identified modulatory neurons is associated with a decrease both in intra- and inter-network electrical coupling, 3- reconfiguration of two adult networks into a single embryonic one following the depletion of GABA is associated with an increase of the extent of both intra- and inter-network electrical coupling while the appearance of GABA during development may induce a decrease in electrical coupling, leading to the expression of adult networks. These data suggest that reconfiguration of neural networks is based on alteration of the strength of electrical coupling between neurons. The role of this modulation may be to control the hierarchy of neurons in the network by favouring chemical commmunication due to a reduction of electrical coupling or enhancing electrical coupling, allowing neurons to participate equally in the establishment of network patterns.< Réduire
Mots clés
Neurosciences
couplage électrique
neuromodulation
ontogenèse
système nerveux stomatogastrique
histamine
GABA
immunohistochimie
électrophysiologie
diffusion de sonde
hybridation in situ
Unités de recherche