Etude de la contribution des récepteurs nicotiniques de l'acétylcholine à la modulation de l'activité synaptique et des synchronisations de neurones dans le cortex hippocampique immature

par Corentin Le Magueresse

Thèse de doctorat en Neurobiologie

Sous la direction de Jean-Pierre Changeux.

Soutenue en 2006

à Paris 7 .


  • Résumé

    Les récepteurs nicotiniques de l'acétylcholine (nAChRs) appartiennent à la superfamille des récepteurs canaux activés par des ligands. L'activation des nAChRs par des ligands endogènes ou exogènes, notamment la nicotine, intervient dans de nombreuses fonctions cérébrales. En particulier, les nAChRs participent à la maturation fonctionnelle du cerveau. La première semaine de développement après la naissance est une période critique pour la maturation de la neurotransmission glutamatergique dans l'hippocampe. En utilisant la technique du patch-clamp sur cellule entière dans des tranches d'hippocampe immature de rongeur, nous avons étudié des synapses glutamatergiques dans CA1. Nous observons qu'une brève application de nicotine, en agissant sur des nAChRs de type α7 au niveau présynaptique, augmente leur probabilité de libération de manière persistante. Nous montrons que la libération de calcium par des stocks calciques présynaptiques modifie la libération de glutamate par les collatérales de Schaffer, et que ce phénomène contribue à la potentiation nicotinique observée. L'hippocampe immature est par ailleurs le siège de vagues spontanées d'activité corrélée d'ensembles de neurones, dont le rôle dans la plasticité synaptique est établi. Nous montrons que la nicotine favorise les synchronisations de réseaux de neurones, et les nAChRs impliqués sont caractérisés. Ces observations sur l'activité de réseau sont expliquées au niveau synaptique, en étudiant de manière systématique dans des interneurones et des cellules pyramidales de CA1 la contribution des nAChRs contenant la sous-unité α7 ou la sous-unité β2 à la modulation de l'activité synaptique spontanée.

  • Titre traduit

    Nicotinic modulation of neurotransmission in the immature hippocampus


  • Résumé

    Nicotinic acetylcholine receptors (nAChRs) belong to the superfamily of ligand-gated ion channels. NAChR activation by endogenous or exogenous ligands, such as nicotine, régulates numerous cerebral functions. In particular, nAChRs participate to the functional maturation of the brain. The first week of postnatal development is a critical period for the maturation of glutamatergic neurotransmission in the hippocampus. The whole-cell configuration of the patch-clamp technique was used to study low-release probability glutamatergic synapses between Schaffer collaterals and CA1 pyramidal cells in rodent hippocampal slices. We observe that a brief application of nicotine, acting on presynaptic α7 nAChRs persistently increases the probability of release. We show that calcium release from presynaptic calcium stores modulates glutamate release from Schaffer collaterals and that presynaptic calcium-induced calcium release contributes to the nicotinic potentiation. Besides, in the immature hippocampus, spontaneous waves of correlated neuronal activity contribute to wire hippocampal circuits. We show that nicotine facilitate neuron synchronizations in the immature hippocampus. We find that early in postnatal life α7-and β2-containing nAChRs exert a fine regional modulation of spontaneous GABAergic and glutamatergic transmission that underlies nicotine-elicited changes in network synchronization.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (195 f.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : 520 réf.

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  • Bibliothèque : Université Paris Diderot - Paris 7. Service commun de la documentation. Bibliothèque Universitaire des Grands Moulins.
  • PEB soumis à condition
  • Cote : TS (2006) 125
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