Etude du traitement modulaire de l’information dans le cortex cérébelleux en conditions normales et pathologiques


Responsable : Philippe Isope


Le cervelet joue un rôle central dans le contrôle et l’apprentissage moteur des mouvements complexes ainsi que dans le timing précis de toutes nos actions. Le cortex cérébelleux est organisé en modules biochimiquement et fonctionnellement identifiables. Notamment, les cellules de Purkinje appartiennent à plusieurs classes qui forment un réseau de bandes parasagittales appelées Zébrines. Les études fonctionnelles ont démontré que certains modules pouvaient être associés à des tâches spécifiques.

Le but de nos travaux est (1) d’identifier les modes opératoires qui régissent l’organisation synaptique fonctionnelle des modules cérébelleux, (2) de comprendre comment les microcircuits cérébelleux influencent la coordination motrice et le séquençage des actions.

Nos questions sont les suivantes:

Comment les informations spatiales et temporelles sont-elles traitées dans le cortex cérébelleux ?

Comment le cervelet communique-t-il avec les autres régions du cerveau?

Pour répondre à ces questions, nous combinons les approches électrophysiologiques in vitro et in vivo (animal éveillés) à des techniques d’imagerie et l’optogénétique sur des modèles murins.


Tranche de cervelet de souris Glyt2 (en vert, cellules de Golgi Glyt2 positives ; en bleu, cellules de Golgi neurogranines) marquée pour la zébrine II (en rouge; Cellules de Purkinje marquées, anticorps donné par R Hawkes, Calgary) illustrant les modules cérébelleux.


Membres


Philippe Isope, DR2
Fred Doussau
Frédéric Doussau, CRCN
Bernard Poulain
Bernard Poulain, DR1

Aline Huber, TCN
Ludo Spaeth
Ludovic Spaeth, Post-doc
Federica Lareno-Faccini
Federica Lareno-Faccini, doctorante

Théo Gagneux, doctorant

Collaborateurs

Fekrije Selimi, Collège de France, Paris
Daniela Popa et Clément Léna, IBENS, Paris
Cathie Ventalon, IBENS, Paris
David Digregorio, Pasteur, Paris
Jean Livet, Institut de la Vision, Paris
Emmanuel Beaurepaire, Ecole Polytechnique, Paris-Saclay
Arvind Kumar, KTH, Suède



Publications choisies

Dorgans K, Demais V, Bailly Y, Poulain B, Isope P, Doussau F. Short-term plasticity at cerebellar granule cell to molecular layer interneuron synapses expands information processing.Elife. 2019 May 13;8. pii: e41586.


Doussau F, Schmidt H, Dorgans K, Valera AM, Poulain B, Isope P. Frequency-dependent mobilization of heterogeneous pools of synaptic vesicles shapes presynaptic plasticity. Elife. 2017 Oct 9;6. pii: e28935.

Stereotyped spatial patterns of functional synaptic connectivity in the cerebellar cortex. Valera AM, Binda F, Pawlowski SA, Dupont JL, Casella JF, Rothstein JD, Poulain B, Isope P.Elife. 2016 Mar 16;5. pii: e09862.


Proville RD, Spolidoro M, Guyon N, Dugué GP, Selimi F, Isope P, Popa D, Léna C. Cerebellum involvement in cortical sensorimotor circuits for the control of voluntary movements. Nat Neurosci. 2014 Sep;17(9):1233-9.

Chaumont J, Guyon N, Valera AM, Dugué GP, Popa D, Marcaggi P, Gautheron V, Reibel-Foisset S, Dieudonné S, Stephan A, Barrot M, Cassel JC, Dupont JL, Doussau F, Poulain B, Selimi F, Léna C, Isope P. Clusters of cerebellar Purkinje cells control their afferent climbing fiber discharge. PNAS. 2013 Oct 1;110(40):16223-8.