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ID de réunion : 812 6865 8462
Soutenance en anglais
Titre
Comparaison des propriétés de l’engramme neuronale dans CA3 au cours de l’initial périodes d’encodage et la première phase de consolidation
(Comparing properties of CA3 engram neurons over initial periods of encoding and early phase of consolidation)
Résumé
La formation de nouveaux souvenirs après une expérience unique nécessite un encodage initial puis une consolidation de la mémoire. Pendant l’encodage de la mémoire, les informations multimodales convergent vers l’hippocampe, activant des assemblées neuronales éparses. Les neurons activés sont considérés comme formant une représentation de la mémoire par une activité concertée et une interconnectivité synaptique. Des études computationnelles et comportementales montrent que la région CA3 de l’hippocampe est une structure clé impliquée dans l’intégration rapide d’informations multimodales et le stockage initial de la mémoire.
Dans ce travail, nous décrivons le développement et la validation d’un nouvel outil pour le marquage rapide des neurones d’engramme (FLEN). FLEN est basé sur l’expression transitoire dépendant de l’activité de c-Fos d’un marqueur fluorescent déstabilisé ZsGreen1 rapidement après un encodage de mémoire en processus unique (quelques heures après). Avec FLEN, nous explorons les propriétés électrophysiologiques des neurones CA3 activés par c-Fos après l’acquisition d’une mémoire de type épisodique en processus unique. En parallèle, nous utilisons le système Robust Activity Marker (RAM), qui fournit un marquage dépendant de l’activité 24 heures après une nouvelle expérience. La comparaison des neurones FLEN+ et RAM+ permet de caractériser l’évolution des propriétés des assemblages neuronaux après une phase initiale de consolidation. Nous avons constaté que le recrutement des neurones de CA3 dans un engramme n’est pas prédéterminé par leur état d’excitabilité, mais qu’ils acquièrent plutôt progressivement une excitabilité accrue par rapport aux neurones qui n’ont pas été activés par la tâche de mémoire contextuelle en processus unique. Les neurones d’engrammes de CA3 montrent un nombre accru d’entrées excitatrices qui, dans l’ensemble, ne semblent pas plus efficaces, ce qui suggère que la plasticité synaptique de type LTP ne se produit pas à un stade précoce du processus de formation de la mémoire. Le contrôle de l’inhibition locale (par le phénomène d’inhibition feedforward) influence la capacité des neurones de CA3 à s’engager dans un ensemble actif de neurones. Une comparaison des neurones FLEN+ et FLEN- CA3 suggère une inhibition feedforward induite par les fibres moussus moins importante dans les neurones d’engramme putatifs. En réduisant ce contrôle inhibiteur, cela pourrait faciliter le transfert de postentiels d’action entre le DG et CA3, d’où un niveau d’excitation accru. Globalement, la stratégie FLEN apparaît comme un excellent complément aux stratégies de marquage utilisées précédemment, qui ont permis d’évaluer les changements des propriétés des neurones d’engramme dans un intervalle de temps de 24 heures à plusieurs jours. Avec cette approche, nous pouvons montrer que l’excitabilité intrinsèque et les propriétés synaptiques des neurones pyramidaux CA3 subissent des changements plastiques progressifs au cours du premier jour suivant une tâche de mémoire en processus unique.
Mots clés : memoire episodique, engramme, electrophysiologie, circuit neuronal, comportement.
Publications
Manuscript in preparation:
Dario Cupollilo, Noëlle Grosjean, Catherine Marneffe, Célia Reynaud, Séverine
Deforges and Christophe Mulle (2021). A novel viral tool for exploring the early properties of CA3 engram cells.
Manuscript in review:
Nan Jiang, Dario Cupolillo, Noelle Grosjean, Emeline Muller, Séverine Deforges, Christophe Mulle and Thierry Amédée (2021). Impaired plasticity of intrinsic excitability in the dentate gyrus alters spike transfer in a mouse model of Alzheimer’s disease
