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Intégration sensorimotrice par la voie corticospinale

Equipe : Physiologie des Réseaux Neuronaux

Matilde Cordero-Erausquin (DR2, HDR)

Alors qu'il est généralement admis que la fonction principale du tractus corticospinal (CST) est de transmettre des commandes motrices aux motoneurones bulbaires ou spinaux, nous avons récemment démontré qu'au niveau lombaire, il module principalement les entrées sensorielles (Moreno-Lopez et al, 2021). Cette modulation permet le contrôle sélectif du feedback sensoriel utilisé pour assurer un mouvement bien coordonné et précis. De plus, nous avons montré que la commande motrice est principalement relayée par d'autres noyaux supraspinaux ou à un autre niveau de la moelle épinière.

Notre projet vise maintenant à enregistrer et à manipuler la voie cortico-lombaire in vivo chez des souris libres de leurs mouvements, afin d'identifier ses propriétés d'encodage et sa contribution exacte à divers comportements locomoteurs. Pour ce faire, nous combinons des outils de pointe de traçage de circuits spécifiques à un type de cellule et d'interférence avec l'activité, l'électrophysiologie in vivo et l'examen moteur chez la souris. Nous explorons également les collatérales du CST, à la fois au niveau supraspinal et spinal, afin d'élucider les voies indirectes véhiculant l'information corticospinale.

Le CST est touché dès les premiers stades de la sclérose latérale amyotrophique (SLA), et la dégénérescence du CST pourrait être en partie responsable de la dégénérescence ultérieure des motoneurones bulbaires et spinaux. Nous étendons donc notre analyse du rôle du CST au contexte pathologique de la SLA, afin d'étudier la contribution du CST et du tractus cortico-réticulo-spinal à la physiopathologie de cette maladie. Ceci est fait dans le cadre de collaborations avec le Dr. Rouaux (INSERM, Strasbourg) et le Dr. Bouvier (CNRS, Paris-Saclay).

Membres

Gilles Delbecq (Doctorant)

Mon projet de thèse porte sur l'étude du rôle des neurones corticospinaux dans l'intégration sensorimotrice au niveau de la moelle épinière lombaire. En couplant des techniques d'optogénétique, d'enregistrements extracellulaires dans le cortex et de motion capture, nous cherchons à décrypter comment cette population de neurones encode l'information dans la réalisation de mouvements des pattes postérieures chez la souris, dans des conditions physiologiques, ainsi que dans le cadre pathologique de la sclérose latérale amyotrophique.

Léa Favier (Doctorante)

Le but de mon étude est d'étudier le rôle des voies corticospinale et cortico-reticulo-spinale dans la fonction sensorimotrice, chez la souris, dans un contexte physiologique, ainsi que dans le contexte pathologique de la sclérose latérale amyotrophique. Pour ce faire, nous utiliserons un ensemble de techniques d'enregistrements électrophysiologiques couplés à des stimulations optogénétiques, et un système d'enregistrement du comportement moteur.

Collaborations

Caroline Rouaux (CRBS, INSERM, Strasbourg)
Julien Bouvier (NeuroPSI CNRS, Paris-Saclay)

Publications Choisies

The corticospinal tract primarily modulates sensory inputs in the mouse lumbar cord. Moreno-Lopez Y, Bichara C, Delbecq G, Isope P, Cordero-Erausquin M. eLife, 2021 Sep 9;10:e65304.
Enhanced analgesic cholinergic tone in the spinal cord in a mouse model of neuropathic pain. Dhanasobhon D, Medrano MC, Becker LJ, Moreno-Lopez Y, Kavraal S, Bichara C, Schlichter R, Inquimbert P, Yalcin I, Cordero-Erausquin M. Neurobiol Dis, 2021 Jul;155:105363.
Absence of Subcerebral Projection Neurons Is Beneficial in a Mouse Model of Amyotrophic Lateral Sclerosis. Burg T, Bichara C, Scekic-Zahirovic J, Fischer M, Stuart-Lopez G, Brunet A, Lefebvre F, Cordero-Erausquin M, Rouaux C. Ann Neurol, 2020 Oct;88(4):688-702.
Loss of inhibitory tone on spinal cord dorsal horn spontaneously and nonspontaneously active neurons in a mouse model of neuropathic pain. Medrano MC, Dhanasobhon D, Yalcin I, Schlichter R, Cordero-Erausquin M. Pain, 2016 Jul;157(7):1432-42.
A novel population of cholinergic neurons in the macaque spinal dorsal horn of potential clinical relevance for pain therapy. Pawlowski SA, Gaillard S, Ghorayeb I, Ribeiro-da-Silva A, Schlichter R, Cordero-Erausquin M. J Neurosci, 2013 Feb 27;33(9):3727-37.