Modifications à long terme du fonctionnement d'un réseau sensori-moteur : neuromodulation sérotoninergique et plasticité post-lésionnelle du réseau contrôlant l'articulation coxo-basale chez l'écrevisse

par Morgane Le Bon-Jego

Thèse de doctorat en Sciences du vivant, géosciences et sciences de l'environnement

Sous la direction de Daniel Cattaert.

Soutenue en 2003

à Bordeaux 1 .

mots clés

• Réflexes
• Système nerveux -- Lésions et blessures
• Réseaux neuronaux (physiologie)
• Électrophysiologie

Résumé

Nous avons étudiés, sur une préparation in vitro du réseau neuronal contrôlant l'articulation coxobasale de la patte chez l'écrevisse, deux mécanismes modifiant le fonctionnement du réflexe de résistance. Ce réflexe est un élément clé du maintien postural chez l'animal. En utilisant une combinaison d'approches anatomique, électrophysiologique, pharmacologique et de simulation numérique, nous avons, dans un premier temps, précisé l'organisation des voies sensori-motrices impliquées dans ce réflexe. Puis, nous avons étudié les modifications fonctionnelles de ce réseau dans deux contextes : 1)Nous avons montré que la 5HT induit une augmentation du gain du réflexe de résistance. La réponse réflexe des motoneurones augmente jusqu'à 300 %, par une multiplicité d'effets coopératifs sur différentes cibles. Les motoneurones, légèrement dépolarisés présentent une augmentation notable de leur résistance d'entrée. Cependant, l'effet majeur de la 5HT se porte sur les interneurones du circuit réflexe dont l'excitabilité et la transmission synaptique vers les motoneurones sont accrues. 2)Dans un contexte très différent, nous avons analysé la plasticité post-lésionnelle des voies sensori-motrices après section du nerf sensoriel. Nous avons montré que les neurones privés de leur corps cellulaire ne dégénèrent pas mais, en l'absence d'activité, le fonctionnement de leurs synapses est modifié. Si, fonctionnellement, les connexions monosynaptiques disparaissent 20 jours après la perte du propriocepteur, les voies polysynaptiques persistent encore jusqu'à six mois. Lorsque toutes les connexions sont devenues inefficaces, il est possible de les restaurer par un protocole de stimulation électrique du nerf sensoriel. En conclusion, ces données suggèrent que l'étage interneuronale joue un rôle capital dans le réglage du fonctionnement de ce réseau, tant en ce qui concerne la neuromodulation sérotoninergique que la maintien de la fonctionnalité des voies sensorimotrices.

Titre traduit

Long term functional changes induced in a sensory-motor netword : 5HT neuromodulation and post-lesional plasticity of the network controlling the coxo-basal joint in crayfish

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