Les parutions

Papiers, articles, revues, brevets,… retrouver les dernières parutions marquantes de nos chercheurs

Claire Le Dorze, Antonella Borreca, Annabella Pignataro, Martine Ammassari-Teule et Pascale Gisquet-Verrier

Soigner les traumatismes par de faux souvenirs…

Translational Psychiatry. 2020 Jan 27;10(1):27. doi: 10.1038/s41398-020-0714-0. Emotional Remodeling With Oxytocin Durably Rescues Trauma-Induced Behavioral and Neuro-Morphological Changes in Rats: A Promising Treatment for PTSD.

En se servant de la malléabilité des souvenirs, un groupe de chercheuses a créé des faux souvenirs chez des rats traumatisés en diminuant leur réponse émotionnelle par des injections d’ocytocine délivrées avant la réactivation du souvenir traumatique. Ce nouveau souvenir, qui se différencie de l’original par une valence émotionnelle réduite, prend alors le pas sur le souvenir initial, permettant ainsi de réduire les symptômes traumatiques et leurs conséquences cérébrales.

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Sophie Hubatz, Guillaume Hucher, Daniel E. Shulz, Isabelle Férézou

La cartographie fonctionnelle des aires corticales dédiées à la perception du toucher révélée avec une précision inédite chez la souris

Scientific Reports. 2020 Jan 21;10(1):763. doi: 10.1038/s41598-020-57684-6. Spatiotemporal Properties of Whisker-Evoked Tactile Responses in the Mouse Secondary Somatosensory Cortex.

Le cortex somatosensoriel primaire (S1) des rongeurs est devenu un modèle majeur pour l'étude du traitement cortical des informations sensorielles tactiles. Une large portion de cette aire corticale est dédiée au traitement des informations en provenance des moustaches (vibrisses) de la face de l’animal. Cependant, lors d’une stimulation mécanique des vibrisses, les informations tactiles atteignent d'abord S1 mais aussi, presque simultanément une aire corticale adjacente, le cortex somatosensoriel secondaire (S2). Pour mieux comprendre le rôle de S2 dans la perception du toucher, il est essentiel de bien caractériser les réponses neuronales évoquées par des stimuli tactiles dans cette aire corticale. Pour ce faire, des chercheurs de l’institut ont tiré parti de l’excellente résolution spatio-temporelle de l’imagerie sensible au potentiel. L'analyse des propriétés spatiales des réponses induites par la stimulation individuelle de 22 à 24 vibrisses a révélé qu'elles sont topographiquement ordonnées dans l'espace au sein d’une carte symétrique, en miroir, par rapport aux réponses neuronales en S1. S’il existe un court délai (~3 ms) entre l'activation précoce de S1 et S2, les signaux évoqués dans ces deux aires sont étroitement corrélés, et d’amplitude similaire. Enfin, les propriétés spatio-temporelles des réponses de S2 sont susceptibles de favoriser l'intégration des stimuli multi-vibrissaux et l’émergence d’un percept global à partir de séquences complexes de stimulations mécaniques comme celles que l’animal génère lors de l’exploration de son environnement proche.

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Thierry Aubin, Nicolas Mathevon

Coding Strategies in Vertebrate Acoustic Communication

This book focuses on how animal acoustic signals code information and how this coding can be shaped by various environmental and social constraints. Highlights all aspects of the communication chain, as defined by the Mathematical Theory of Communication. Provides new insights into the acoustic coding strategies of animals exchanging information. Broadens readers’ understanding of the mechanisms and evolution of complex animal communication systems.

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Duarte K, Heide S, Poëa-Guyon S, Rousseau V, Depienne C, Rastetter A, Nava C, Attié-Bitach T, Razavi F, Martinovic J, Moutard ML, Cherfils J, Mignot C, Héron D, Barnier JV

PAK3 mutations responsible for severe intellectual disability and callosal agenesis inhibit cell migration.

Neurobiology of Disease. 2020 Mar;136:104709. doi: 10.1016/j.nbd.2019.104709.

Corpus callosum agenesis (CCA) is a brain malformation associated with a wide clinical spectrum including intellectual disability (ID) and an etiopathological complexity. We identified a novel missense G424R mutation in the X-linked p21-activated kinase 3 (PAK3) gene in a boy presenting with severe ID, microcephaly and CCA and his fetal sibling with CCA and severe hydrocephaly. PAK3 kinase is known to control synaptic plasticity and dendritic spine dynamics but its implication is less characterized in brain ontogenesis. In order to identify developmental functions of PAK3 impacted by mutations responsible for CCA, we compared the biochemical and biological effects of three PAK3 mutations localized in the catalytic domain. These mutations include two "severe" G424R and K389N variants (responsible for severe ID and CCA) and the "mild" A365E variant (responsible for nonsyndromic mild ID). Whereas they suppressed kinase activity, only the two severe variants displayed normal protein stability. Furthermore, they increased interactions between PAK3 and the guanine exchange factor αPIX/ARHGEF6, disturbed adhesion point dynamics and cell spreading, and severely impacted cell migration. Our findings highlight new molecular defects associated with mutations responsible for severe clinical phenotypes with developmental brain defects.

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Nicola Simola, Sylvie Granon

Les vocalisations ultrasoniques chez les rongeurs

Neuropharmacology. 2019 Nov 15;159:107420. doi: 10.1016/j.neuropharm.2018.11.008. Ultrasonic Vocalizations as a Tool in Studying Emotional States in Rodent Models of Social Behavior and Brain Disease.

Dans une revue parue récemment dans Neuropharmacology, Sylvie Granon de NeuroPSI et Nicola Simola (Univ Cagliari) font le point sur l’utilisation des vocalisations ultrasoniques comme marqueur d’affect dans les études précliniques chez les rongeurs comme outil d'étude des états émotionnels dans les modèles de comportement social et de maladie cérébrale. Les rongeurs émettent des vocalisations ultrasoniques (USV) pour communiquer la présence d'états émotionnels positifs ou négatifs et pour coordonner les interactions sociales. Sur cette base, les USV sont de plus en plus utilisées comme une lecture comportementale dans les études sur l'affect, la motivation et le comportement social des rongeurs. En particulier, plusieurs recherches ont démontré que les rongeurs émettent des USV lorsqu'ils sont testés dans des paradigmes expérimentaux utilisés dans les études précliniques des maladies psychiatriques et neurologiques. De plus, il a été démontré que le comportement d'appel peut être influencé par des facteurs génétiques et/ou environnementaux (c.-à-d. le stress), des conditions d'élevage précoces qui ont été impliquées dans les maladies cérébrales, ainsi que des médicaments psychoactifs. De fait, la mesure des émissions d'USV est apparue comme un outil utile pour étudier les mécanismes qui sous-tendent les perturbations émotionnelles caractérisant certaines maladies cérébrales, ainsi que pour le développement de thérapies pharmacologiques adaptées. Cette revue donne un aperçu de l'importance comportementale des émissions d'USV et décrit les contextes qui favorisent le comportement d'appel chez les rats et les souris. De plus, la revue résume les données actuelles concernant l'utilisation des USV comme marqueur d'affect dans les modèles de sociabilité des rats et des souris, les maladies psychiatriques et les maladies neurologiques, et discute des forces et des limites actuelles de l'utilisation des USV comme lecture comportementale dans les études de comportement émotionnel chez les rongeurs.

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Sébastien Ceballo, Zuzana Piwkowska, Jacques Bourg, Aurélie Daret, Brice Bathellier

Faire entendre des sons en illuminant le cerveau

Neuron. 2019 Dec 18;104(6):1168-1179.e5. doi: 10.1016/j.neuron.2019.09.043. Targeted Cortical Manipulation of Auditory Perception.

Le cortex auditif est une des régions cruciales pour la construction de nos perceptions sonores. Dans un article publié dans la revue Neuron, les chercheurs sont parvenus à modifier de manière ciblée la perception de sons chez des souris, en utilisant une technique de stimulation optique de petits ensembles de neurones du cortex auditif.

PubMed or Website : Neuron. 2019 October 25
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Babski H, Jovanic T, Surel C, Yoshikawa S, Zwart MF, Valmier J, Thomas JB, Enriquez J, Carroll P, Garcès A.

A GABAergic Maf-expressing interneuron subset regulates the speed of locomotion in Drosophila

Nature Communications. 2019 Oct 22;10(1):4796. doi: 10.1038/s41467-019-12693-6.

Interneurons (INs) coordinate motoneuron activity to generate appropriate patterns of muscle contractions, providing animals with the ability to adjust their body posture and to move over a range of speeds. In Drosophila larvae several IN subtypes have been morphologically described and their function well documented. However, the general lack of molecular characterization of those INs prevents the identification of evolutionary counterparts in other animals, limiting our understanding of the principles underlying neuronal circuit organization and function. Here we characterize a restricted subset of neurons in the nerve cord expressing the Maf transcription factor Traffic Jam (TJ). We found that TJ+ neurons are highly diverse and selective activation of these different subtypes disrupts larval body posture and induces specific locomotor behaviors. Finally, we show that a small subset of TJ+ GABAergic INs, singled out by the expression of a unique transcription factors code, controls larval crawling speed.

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Jorge Torres-Paz, Julien Leclercq, Sylvie Rétaux

L’évolution du cerveau contrôlée par les déterminants maternels déposés dans l’œuf avant la fécondation

Elife. 2019 Oct 31;8:e50160. doi: 10.7554/eLife.50160. Maternally Regulated Gastrulation as a Source of Variation Contributing to Cavefish Forebrain Evolution.

Des chercheurs de l’Institut de Neuroscience Paris-Saclay montrent que l’évolution morphologique peut dépendre de processus développementaux ultra-précoces, et mettent en évidence une influence maternelle significative.

PubMed or Website : Elife, 2019 October 31
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Adrien Peyrache, Alain Destexhe

Les neurones inhibiteurs, du rongeur à l’humain

Neurobiology of Disese. 2019 Oct;130:104500. doi: 10.1016/j.nbd.2019.104500. Electrophysiological Monitoring of Inhibition in Mammalian Species, From Rodents to Humans.

Dans un article paru dans Neurobiology of Disease, les chercheurs de NeuroPSI décrivent les résultats d’enregistrement de neurones par micro-électrodes, une technique qui est appliquée depuis longtemps chez le rongeur, et depuis peu chez l’homme. Un résultat spectaculaire est la capacité d’identifier les neurones inhibiteurs, en utilisant des techniques d’analyse intensive par ordinateur. Ceci a permis d’identifier la dynamique des neurones inhibiteurs lors de différents états cérébraux (veille, sommeil) et lors de crises d’épilepsie. La figure montre que dans un cas d’épilepsie temporale, les neurones inhibiteurs (en bleu) persistent, alors que les neurones excitateurs (en rouge) diminuent leur activité pendant la crise.

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Solal Bloch , Cynthia Froc, Anaïs Pontiggia, Key Yamamoto

FOCUS plateforme AMATrace : la mémoire de travail chez le poisson zèbre. De la conception au dépôt de brevet.

Behavioural Brain Research. 2019 Sep 16;370:111924. doi: 10.1016/j.bbr.2019.111924. Existence of Working Memory in Teleosts: Establishment of the Delayed Matching-To-Sample Task in Adult Zebrafish.

Exemple choisi de développement chez le poisson zèbre ! Une collaboration entre une équipe de l’Institut Neuro-PSI et la plateforme AMATrace a permis la mise au point d’une méthode et un dispositif (aquarium dédié) permettant de mettre en évidence la mémoire de travail chez le poisson zèbre. Le test développé est une adaptation originale de celui couramment utilisé chez les mammifères ou les oiseaux (« delayed matching-to-sample » ou « choix après un délai en fonction d’un indice »), mais jamais à ce jour décrit pour le poisson. Il se base sur la règle suivante : « pour obtenir sa récompense, l’individu doit, après un délai de réflexion, choisir le compartiment possédant la couleur identique à celle présentée initialement ». Grâce à la création d’un protocole précis et d’un aquarium adapté nous avons pu obtenir des résultats montrant que le poisson zèbre est capable de faire non seulement un apprentissage associatif mais aussi de retenir une information pour s’en servir par la suite. Ces résultats ont fait l’objet d’une publication (Bloch et al., Behavioural Brain Research 2019) dans le cadre d’un travail de thèse de l’Université Paris-Saclay. De plus, en raison de l’innovation représentée par ce test et de ses possibilités d’applications variées (pharmacologique par exemple), une déclaration d’invention suivie d’un dépôt de brevet ont été effectués. Cette collaboration aura permis de mettre en place un protocole chez le poisson comparable à celui utilisé chez les mammifères et les oiseaux, permettant ainsi l’étude comparée d’une fonction cognitive comme la mémoire de travail.

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