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Mise en place des synapses excitatrices dans le (...)

Résumé : La mise en place des synapses excitatrices est souvent décrite comme un phénomène séquentiel dépendant de l’activité : les récepteurs NMDA apparaissent en premier, leur activation produit l’insertion de récepteurs AMPA perméables au calcium qui sont finalement remplacés par des récepteurs AMPA imperméables au calcium au cours de la maturation. Nous nous sommes interrogés sur la pertinence de ce modèle pour deux structures : le noyau du tractus solitaire (NTS) et le cervelet. Pour le cervelet, nous montrons que les récepteurs NMDA synaptiques sont toujours absents alors que pour le NTS, ils peuvent être présents dès les premières synapses. Dans les deux cas, la formation des synapses excitatrices ne requiert pas l’activation des récepteurs NMDA. Par ailleurs, les récepteurs AMPA sont toujours majoritairement formés par des sous-unités GluR2, ce qui leur confère une perméabilité faible pour le calcium. Ainsi, la formation des synapses excitatrices dans le NTS et le cervelet se distingue du modèle général. Ces résultats posent la question de la nécessité de l’activité synaptique pour l’établissement des premières synapses. A la naissance (P0), la moitié des réponses synaptiques excitatrices dans le NTS sont portées uniquement par les récepteurs NMDA. Ces synapses pourraient correspondre à des synapses silencieuses dépourvues de récepteurs AMPA. Leur nombre diminue au cours de la maturation ce qui est cohérent avec la poursuite de la synaptogenèse en période postnatale. L’analyse immunohistochimique montre que seulement 10 % des synapses sont dépourvues de récepteurs AMPA à P0. L’analyse quantique de la transmission synaptique montre que le blocage des faibles concentrations synaptiques de glutamate augmente la variabilité des réponses NMDA. La modélisation mathématique de ce résultat prédit une diminution du contenu quantique, c’est à dire une “ disparition ” des sites synaptiques activés par la diffusion de glutamate en provenance de synapses voisines (spillover). Ainsi, la majorité des synapses silencieuses dans le NTS serait due au phénomène de spillover. De manière préliminaire, nous montrons que le phénomène de dépression à long terme (DLT) est peu efficace à P0 et se développe pendant la première semaine postnatale. En conclusion, l’ensemble des résultats suggère que la formation des synapses excitatrices dans le NTS serait indépendante de l’activité afférente. In utero, l’information viscérale ne serait donc pas nécessaire à la mise en place des premiers réseaux végétatifs. Après la naissance, la mise en place de la DLT pourrait participer à l’affinage de ces réseaux.

Jury Thierry Amédée (Directeur de Recherche) Rapporteur Etienne Audinat (Directeur de Recherche) Rapporteur Christian Lüscher (Professeur) Rapporteur Alain Marty (Directeur de Recherche) Examinateur André Nieoullon (Professeur) Examinateur Fabien Tell (Maître de Conférences) Directeur de thèse

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