Functions of cerebellar molecular layer interneurones

par Antonin Blot

Thèse de doctorat en Neurosciences

Sous la direction de Boris Barbour.

Soutenue en 2013

à Paris 6 .

  • Titre traduit

    Fonctions de interneurones de la couche moléculaire du cervelet


  • Résumé

    In the central nervous system, numerous functions have been proposed for inhibition. However, due to the large heterogeneity of inhibitory interneurones, it remains difficult to attribute one defined cellular substrate to these functions. The relative simplicity of the cerebellar cortex, and notably of its molecular layer, which contains only two types of interneurones, offers the possibility to tackle this question. During my thesis, I demonstrated that the pinceau, whichd basket cells, one type of molecular layer interneurone, form around the Purkinje cell axon initial segment, allows quasi-instantaneous ephaptic inhibition of Purkinje cells. Basket cell action potentials propagate passively to the pinceau and induce a capacitive and a potassium current, which produce a positivity in the extracellular field. This ∼200 μV positivity is synchronous with the basket cell spike. It delays Purkinje cell action potentials by one millisecond on average, suppressing any synaptic delay, and thus creates a functional equivalent of inhibitory synapses between granule cells and Purkinje cells. This thesis also presents an analysis of molecular layer interneurone activity in vivo and the first results of an electrophysiological caracterisation in adult animals of these interneurones and of the connections they establish on Purkinje cells.


  • Résumé

    Au sein du système nerveux central, de nombreuses fonctions ont été suggérées pour l’inhibition. Du fait de la grande hétérogénéité des interneurones inhibiteurs, il reste cependant difficile d’associer un substrat cellulaire précis à ces fonctions. La simplicité du cortex cérébelleux et notamment de la couche moléculaire, qui ne contient que deux types d’interneurones, offre la possibilité d’étudier cette question. Durant ma thèse j’ai démontré que les cellules en panier, un de ces deux types d’interneurones, inhibent les cellules de Purkinje quasi-instantanément. Cette inhibition ephaptic repose sur le pinceau, une structure formée par les axones des cellules en panier enveloppant le segment initial des cellules de Purkinje. Le potentiel d’action des cellules en panier se propage passivement au pinceau et induit un courant capacitif puis potassique qui provoque une positivité du potentiel extracellulaire. Cette positivité d’environ 200 μV est synchrone avec le potentiel d’action de la cellule en panier. Elle ralentit l’emission des potentiels d’actions de la cellule de Purkinje d’une millisecond environ, supprimant le délai synaptique normalement présent. Le pinceau permet ainsi de créer l’équivalent fonctionnel de synapses inhibitrices entre les cellules en grain et les cellules de Purkinje. Cette thèse présente également une analyse de l’activité des interneurones de couche moléculaire in vivo et les premiers résultats d’une caractérisation électrophysiologique des interneurones de couche moléculaire et de leur connexions avec les cellules de Purkinje chez l’animal adulte.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (IX-188 p.)
  • Annexes : Bibliogr. p.147-183. Index

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  • Cote : T PARIS 6 2013 510
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