Régulation du transport axonal par l'activité neuronale: Implication pour le développement des réseaux neuronaux

par Eve Moutaux

Projet de thèse en Neurosciences - Neurobiologie

Sous la direction de Frédéric Saudou.

Thèses en préparation à l'Université Grenoble Alpes (ComUE) , dans le cadre de École doctorale chimie et science du vivant , en partenariat avec Grenoble Institut des Neurosciences (laboratoire) et de Equipe - Frédéric Saudou - CSV (equipe de recherche) depuis le 01-04-2016 .


  • Résumé

    Dans le cerveau, les neurones communiquent entre eux via des prolongements parfois très longs, formant ainsi un réseau axonal complexe. La mise en place de ce réseau est hautement régulée par l'activité neuronale et la libération de facteurs trophiques. Ces facteurs sont activement transportés dans des vésicules du corps cellulaire vers les sites actifs. Cependant, on ignore si ce transport est directement régulé par l'activité neuronale. L'utilisation d'approches in vitro dans des systèmes microfluidiques associés à des réseaux d'électrodes, et ex vivo par microscopie biphotonique, nous a permis de mettre en évidence un mécanisme de régulation local du transport permettant une réponse rapide à l'activité neuronale. Nous avons identifié un groupe de vésicules ancré dans l'axone et recruté en direction des sites actifs en réponse à une haute activité neuronale. Ce travail apporte une compréhension à l'échelle cellulaire de la mise en place des réseaux neuronaux pendant le développement.

  • Titre traduit

    Axonal transport regulation: Implication for the development of neuronal network


  • Résumé

    Neurons are connected in the brain by long-distance projections creating a highly complex axonal network. Establishment of these connections is tightly regulated by neuronal activity and requires secretion of trophic factors. These factors are actively transported in vesicles from cell bodies toward active sites where they are secreted. However, mechanisms of regulation of this transport by neuronal activity have never been reported. Using both microfluidic chambers associated to microelectrode arrays in vitro and two-photon microscopy ex vivo, we highlighted the existence of local mechanisms of regulation along the axon shaft allowing rapid response to neuronal activity. Specifically, we identified a pool of vesicles tethered in the axon shaft and recruited toward active sites in response to high neuronal activity. This work provides comprehension of network establishment during axonal development at the cellular scale.