Décrypter les propriétés et le rôle des neurones GABAergiques à projection longue-distance dans l’épilepsie

Notre équipe s’intéresse à l’étude des mécanismes neuronaux sous-jacents à l’épilepsie du lobe temporal (ELT), une maladie très fréquente, et souvent incurable. L’un des principaux symptômes de la maladie est l’occurrence de crises d’épilepsie, récurrentes et imprévisibles, souvent générées par l’hippocampe. On observe aussi chez ces patients de graves affections neuropsychiatriques persistantes, tels que des troubles de l’humeur ou bien des déficits de mémoire, qui impliquent des dysfonctionnements chroniques des structures du lobe temporal du cerveau, et plus particulièrement de l’hippocampe.
Il est particulièrement important de décoder les mécanismes de l’ELT, dans le but d’identifier de nouvelles cibles thérapeutiques potentielles. Ainsi, des modèles animaux ont été développés, reproduisant fidèlement les caractéristiques de la maladie observées chez l’humain. Une majorité de groupes de recherche s’est concentrée sur l’étude de l’altération des propriétés des neurones glutamatergiques excitateurs, les plus nombreux dans l’hippocampe, qui conduirait à une augmentation pathologique de l’excitabilité du réseau hippocampique.
Pourtant, un faisceau d’indices suggère que certains sous-types d’interneurones GABAergiques inhibiteurs, joueraient un rôle central dans le fonctionnement de l’hippocampe en conditions non-épileptiques. Notamment, l’activation de neurones GABAergiques à projection longue-distance, très rares, modulerait la synchronisation du réseau neuronal au sein de l’hippocampe, ainsi que la génération d’activités cérébrales rythmiques physiologiques qui encoderaient pour le comportement. En outre, ces neurones coordonnent l’activité entre l’hippocampe et d’autres régions du lobe temporal, tels que le cortex entorhinal. Dans ce contexte, notre hypothèse est que le mauvais fonctionnement de ces neurones inhibiteurs pourrait non seulement participer à la génération et à la propagation des crises d’épilepsies, mais aussi être impliqué dans une perturbation des activités cérébrales rythmiques ainsi que dans les comportements qui leurs sont associés.
L’objectif primaire de ce stage de Master 2 sera de se familiariser avec la technique du patch-clamp en cellule entière, afin de mesurer les propriétés synaptiques et intrinsèques des neurones GABAergiques à longue projection sur des tranches de cerveau de souris adultes contrôles ou épileptiques chroniques. En fonction de la progression du stage et de son propre intérêt, l’étudiant pourra être en outre initié à la microscopie confocale ou bi-photon, aux tests de comportements, aux stratégies de manipulation optogénétique ou chémogénétique de l’activité neuronale, à l’utilisation de vecteurs viraux rétrogrades afin d’induire l’expression de gènes d’intérêts, aux techniques d’électrophysiologie in vivo sur animaux libres de leurs mouvements, à la chirurgie sur rongeurs, etc…

Nous recherchons des étudiants motivés, appréciant le travail en équipe, et qui ont suivi une formation de base en neuroscience et/ou en biologie cellulaire. Des notions en électrophysiologie seraient un bonus, mais le contraire n’est pas rédhibitoire. Les étudiants intéressés doivent se sentir à l’aise avec les expérimentations sur les souris et nécessitant des procédures invasives, qui s’effectueront, bien sûr, dans le respect très strict des règles d’éthique et du bien-être animal.
En outre, nous souhaitons accueillir des étudiants désireux de poursuivre en thèse, et dont le dossier (notes de licence et de M1) traduit un réel potentiel pour obtenir une bourse de thèse via soit le concours de l’école doctorale 62, soit celui des cotutelles internationales organisé par NeuroSchool.
En retour, nous (les superviseurs) garantissons aux étudiants un environnement collégial, agréable et stimulant, qui les mettra dans les meilleures dispositions possibles pour progresser rapidement, apprendre de nombreuses techniques de neurobiologie, et le cas échéant, pour obtenir un financement de thèse.

Le stage se déroulera à l’Institut de Neurobiologie de la Méditerranée (INMED, INSERM-U1249) dirigé par le docteur Rosa Cossart, situé sur le campus de la faculté des sciences de Luminy, en plein milieu du Parc national des Calanques. Ce stage se fera plus spécifiquement au sein de l’équipe dirigée par le docteur Valérie Crépel, sous la co-supervision des docteurs Thomas Marissal et Edouard Pearlstein (chargés de recherche INSERM), spécialistes entre autres de l’épilepsie, des interneurones, et du patch-clamp. L’équipe compte d’autres membres (dont une chercheuse, deux étudiants en thèse et deux ingénieurs) qui pourront participer si nécessaire au travail de stage. Tout le matériel nécessaire à l’étude proposée est présent au laboratoire et routinièrement utilisé par l’un ou l’autre des co-superviseurs de stage.