Manipulation chimiogénétique des réseaux corticaux visuels de la souris

 

Denis Boire

Université du Québec à Trois-Rivières [UQTR]

 

Domaine : organismes vivants

Programme projet de recherche en équipe

Concours 2018-2019

Le système visuel de la souris est de plus en plus étudié pour comprendre la structure et la fonction des systèmes sensoriels et du cortex cérébral des mammifères. On reconnait dans le système nerveux central de la souris une organisation complexe du cortex visuel primaire et aussi des aires corticales secondaires, extrastriées qui montrent des spécialisations fonctionnelles. En effet, il y a plus d'une dizaine d'aires visuelles du cortex cérébral de la souris et ces aires sont organisées en deux grandes voies de conduction, une voie ventrale pour l'analyse détaillée des images d'une part et d'autre part une voie dorsale pour l'analyse des mouvements comme décrites dans le cortex cérébral des primates. La souris est alors un modèle animal intéressant qui comporte des similarités importantes avec les primates. La souris offre l'avantage par contre de permettre des manipulations génétiques nombreuses et sa petite taille et la facilité avec laquelle il est possible de les garder en laboratoire facilitent grandement l'étude de cet animal.

Afin de comprendre les fonctions des différentes connexions des réseaux neuronaux qui forment le système visuel de la souris, plusieurs stratégies ont été développées pour manipuler l'activité de circuits spécifiques du cerveau. La manipulation chimiogénétique des circuits neuronaux permet d'introduire à l'aide de vecteurs viraux, des récepteurs DREADDs (designer receptors exclusively activated by designer drugs) dans des neurones ciblés. Ces récepteurs sont des récepteurs cholinergiques modifiés afin d'avoir pour seul ligand la clozapine, une drogue qui agit uniquement sur ces récepteurs. Cette technologie relativement récente n'a pas été utilisée pour manipuler l'activité des circuits visuels. Ces récepteurs comportent deux versions: les récepteurs hM3Dq induisent une augmentation de l'activité neuronale et les récepteurs hM4Di diminuent leur taux de décharge lorsqu'ils se lient à la clozapine. L'inactivation et l'activation chimiogénétique sélective des principales voies de conduction des voies visuelles ventrale et dorsale visuelles de la souris seront effectuées afin de mettre en évidence comment les interactions entre ces voies contribuent à l'élaboration des spécificités fonctionnelles des différentes aires visuelles du cortex. 

Les niveaux d'activité seront étudiés par l'imagerie optique des aires corticales et par des enregistrements électrophysiologiques. Ces analyses seront complétées par une cartographie morphologique des régions activées et démontrées par la distribution des neurones qui expriment un marqueur d'activité neuronale le et zif268.