Caractérisation fonctionnelle de la glie radiale au sein du tectum optique de la larve de poisson zèbre

par Sergio alejandro Uribe Arias

Projet de thèse en Neurosciences

Sous la direction de German Sumbre.

Thèses en préparation à Paris Sciences et Lettres , dans le cadre de École doctorale Cerveau, cognition, comportement (Paris) , en partenariat avec Institut de Biologie de l'École Normale Supérieure (laboratoire) et de Ecole normale supérieure (établissement de préparation de la thèse) depuis le 01-09-2018 .


  • Résumé

    Les astrocytes sont organisés en réseaux et sont essentiels pour la neurotransmission. Bien que notre connaissance du rôles des astrocytes dans la fonction cérébrale ait été améliorée ces dernières années, la plupart des données reposent sur l'étude d'un nombre limité de cellules et une approche plus systémique fait toujours défaut. La larve de poisson zèbre est un modèle qui offre la possibilité d'enregistrer simultanément l'activité de plusieurs cellules. Elle constitue donc un modèle parfait pour résoudre ces problèmes. Par ailleurs, la larve de poisson zèbre exprime un type de cellule particulière : les cellules gliales radiales, connues pour agir en tant que cellules progénitrices primaires générant des neurones, des astrocytes et des oligodendrocytes. Chez le poisson zèbre adulte, les cellules gliales radiales sont maintenues et expriment un marqueur présent chez les astrocytes : la GFAP. Elles partagent également certaines caractéristiques avec les astrocytes de mammifères, telles que l'association structurale aux processus neuronaux. Des expériences antérieures, menées dans notre laboratoire, sur la larve de poisson zèbre, ont montré que l'activité calcique au sein de chaque cellule radiale se synchronise juste après la fin du mouvement de la queue dans le tectum optique. Celui-ci constitue le principal centre visuel du cerveau des larves et est impliqué dans la détection de stimuli sensoriels engendrant la génération d'un comportement moteur adéquat en réponse à ces stimuli. Bien que la pertinence biologique de ce phénomène et les mécanismes sous-jacents ne soient pas encore compris, cela suggère un rôle actif des cellules gliales radiales dans la génération des comportements moteurs et ouvre la porte à la compréhension de fonctions inconnues du système nerveux. Il est donc nécessaire de proposer des approches expérimentales permettant de comprendre les mécanismes inhérents à ces observations. C'est pourquoi, en utilisant la larve de poisson zèbre comme modèle expérimental, nous nous proposons d'étudier le rôle de la population des cellules radiales gliales sur l'activité des réseaux neuronaux spontanés et évoqués, c'est à dire en réponse à différents stimuli.

  • Titre traduit

    Characterisation of the functional role of radial glia in the optic tectum of thezebrafish larva


  • Résumé

    Astrocytes are organized into networks and they are essential for neurotransmission. Nowadays, there is an increasing interest on understand the dynamic interaction between astrocytes and neurons. Although, recently our knowledge about astrocytes roles in brain function has markedly growth, most of the data are based on few cells recording and a more systemic approach is still missing. In order to achieve these aims the zebrafish larva is a model which offers the possibility to record the activity of several cells at the same time. On the other hand, Zebra Fish larva express Radial Glial cell which are known to act as primary progenitor cells generating neurons, astrocytes and oligodendrocytes. In zebrafish Radial Glial cell are maintained during adulthood and it has been reported that radial glia cell express GFAP and share some features with mammalian astrocytes such as structural association with neural processes. Previous results in our lab has shown that the Calcium activity of the individual Radial Glial cell in zebrafish larva synchronizes just after the end of a tail movement in the optic tectum which is the highest visual center of the larvae brain involved in the detection of relevant surroundings sensory stimuli and generates adequate motor behavior in response. Although, the biological relevance of this phenomenon and the underlying mechanisms are not yet understood, it suggests an active role of Radial Glial cells in the generation of motor behaviours and open the door to understand unknown functions in the nervous system. Nevertheless, it is necessary to propose experimental approaches which could address these issues. Therefore, using the zebrafish larva as the experimental model, we propose to assess the role of the Radial Glial cell population on the patterns of spontaneous and sensory-evoked neuronal network activities.