Mémoire, Plasticité, Vieillissement (MPV)

L’étude des mécanismes de la reconsolidation mnésique - Pascal Roullet

Nous testons l’influence de la force de l’apprentissage et envisageons l’existence d’un continuum du traitement de l’information allant de la consolidation synaptique à la consolidation systémique en passant par la reconsolidation synaptique. Lors de la consolidation initiale et de la reconsolidation, les mécanismes sont en partie communs avec une phase de synthèse protéique. Nous souhaitons identifier les protéines néosynthétisées par une approche transcriptomique à grande échelle basée sur la détection des changements d’expression de gènes d’intérêt en plasticité cérébrale. De plus, à la suite de travaux démontrant le blocage de la reconsolidation d’un souvenir aversif chez l’animal par le propranolol, un protocole clinique chez des patients atteints de Troubles de Stress Post Traumatique a montré qu'une faible dose de propranolol, administrée au cours d'une seule réactivation, diminue les réponses émotionnelles conditionnées associées à cette trace mnésique, mais nous ne connaissons pas le mode d'action de ce traitement. Nous étudierons si le propranolol agit uniquement sur une mémoire liée à un événement stressant ou sur n'importe quel type de mémoire ainsi que la (ou les) région (s) du cerveau impliquée(s).

 

Le rôle fonctionnel de la neurogénèse hippocampique dans les processus mnésiques - Claire Rampon

Nous avons montré récemment que les nouveaux neurones du Gyrus Denté sont recrutés dans les circuits neuronaux hippocampiques qui permettent le rappel de la mémoire spatiale et que leur activation dépend des conditions d’apprentissage. De plus, nos données suggèrent que le recrutement des nouveaux neurones contribue à la mise à jour et au renforcement de la mémoire précédemment acquise. Afin de tester cette hypothèse, nous développons une procédure expérimentale qui permet de faire varier la force de l’apprentissage initial dans la procédure de navigation spatiale afin d’estimer jusqu’à quel point le recrutement des nouveaux neurones lors du rappel dépend de la force de l’apprentissage (nombre d’essais). Des travaux ultérieurs d’imagerie de l’expression de gènes précoce permettront d’étudier une éventuelle réorganisation des connexions hippocampo-corticales après consolidation systémique de la mémoire spatiale.

Newborn cell in the dentate gyrus of an adult mouse (GFP labelling)

(Zerwas, unpublished)

Les plasticités synaptiques induites au niveau de l’aire CA3-hippocampique par un apprentissage contextuel - Lionel Dahan et Jean-Michel Lassalle

Dans la continuité des travaux menés au laboratoire sur le rôle des différentes régions hippocampiques dans la formation d’une mémoire contextuelle, nous étudions les plasticités synaptiques induites au niveau de l’aire hippocampique CA3 par l’apprentissage contextuel sous un angle nouveau grâce à l’utilisation de techniques d’électrophysiologie chez la souris en comportement via l’observation électrophysiologique directe de la LTP afin de répondre à 3 questions : Quelles sont les voies afférentes à CA3 potentialisées lors de cet apprentissage ? Quel est le décours temporel de ces potentialisations ? Sontelles renforcées lors de la phase de consolidation?

La plasticité synaptique induite par un Conditionnement de Préférence de Place - Bernard Frances

Nous étudions l’implication de la dégradation protéique par la voie du protéasome dans la mise en place des effets renforçants de la morphine chez la souris. Les conséquences d’infusions localisées dans le cerveau d’inhibiteurs spécifiques du protéasome sont étudiées dans divers paradigmes associant ou non un apprentissage préalable aux effets motivationnels de la drogue. Ces tests comportementaux sont complétés par l’étude 1) du devenir de protéines cibles de la morphine et de protéines de densité synaptique en fonction du niveau d’inhibition du protéasome lors des différentes phases d’un Conditionnement de préférence de Place (acquisition, consolidation, rechute), 2) du rôle des nouveaux neurones produits par l’hippocampe adulte et 3) des plasticités synaptiques (LTP ou LTD) mesurées par l’enregistrement de potentiels de champs consécutifs à des stimulations au niveau des structures afférentes au Noyau Accumbens.

Impact du stress et de divers facteurs affectant la plasticité neuronale sur le vieillissement physiologique (longévité) ou pathologique

• Effets de stress modérés sur la longévité chez la Drosophile - Eric Le Bourg

Les effets positifs de stress modérés sur le vieillissement sont étudiés chez la drosophile sous 3 aspects :

1. L’exposition au froid augmentant la résistance antifongique, nous recherchons si un mutant de la voie Toll à l’immunité déficiente est protégé de l’infection par un stress modéré et si celui-ci suffit pour activer la voie Toll et permettre l’accumulation de peptides antifongiques dans l’hémolymphe conférant une protection préalable à une infection.
2. Effets du stress modéré à différents âges. Nos travaux antérieurs ont impliqué des mouches jeunes mais il serait encore plus intéressant de montrer que le stress modéré a aussi des effets positifs à un âge avancé, par exemple sur la résistance à des stress forts (chaleur, infection).
3. Effets sur le vieillissement d’une restriction de nourriture combinée avec un stress modéré. La suppression d’une source importante de protéines, augmente la longévité des mouches et il convient de se demander si les effets positifs, quand ils existent, pourraient se surajouter aux effets positifs de l’exposition au stress modéré.

• Pasticité cérébrale et remodelage des circuits hippocampo-corticaux après récupération fonctionnelle de la mémoire chez des souris modèles de la maladie d’Alzheimer - Claire Rampon et Jean-Michel Lassalle

Nous recherchons l’existence d’un lien entre modulation de la neurogenèse adulte et déficits cognitifs dans la maladie d’Alzheimer (MA) en utilisant des souris modèles de cette maladie. En particulier nous étudions l'impact à long terme de l’enrichissement environnemental - une technique de récupération fonctionnelle - sur l’accumulation des formes solubles (toxiques) et agrégées de peptides bêta-amyloïdes et l’activation des réseaux hippocampo-corticaux lors de processus cognitifs (techniques de cartographie de gènes précoces). Nous évaluerons si l’effet bénéfique de l’enrichissement est associé à une stimulation de la neurogenèse. Ce travail est combiné à une étude multifactorielle des étapes limitantes à la production de nouveaux neurones dans la MA basée sur des expériences ex vivo combinant des enregistrements électrophysiologiques en
patch-clamp à la RT-PCR multiplex sur cellule unique. Cette approche pluridisciplinaire, jamais réalisée chez la souris, permettra de corréler pour une même cellule, ses propriétés électriques et pharmacologiques à l’analyse de son transcriptome.

 

A stay in an enriched environment increases the survival of new neurons in the dentate gyrus of the hippocampus of mice.   LEFT. TOP: laboratory cage, with standard housing conditions ; CENTER: enriched environment ; RIGHT : triple-labeling for the visualization of new cells (red) in the dentate gyrus (granule cells in blue), jointly with cells activated by the recall of spatial information (green).