Singularité de la voie mésencéphalique autonome

Singularity of the midbrain autonomic outflow

• Auteur / Autrice : Maïlys Ayerdi
• Direction : Jean-François Brunet
• Type : Projet de thèse
• Discipline(s) : Neurosciences
• Date : Inscription en doctorat le ; Soutenance le 15/12/2023
• Etablissement(s) : Université Paris sciences et lettres
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Cerveau, cognition, comportement
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut de Biologie de l'École Normale Supérieure
• Partenaire(s) de recherche : établissement opérateur d'inscription : Ecole normale supérieure
• Jury : Président / Présidente : Isabelle Brunet
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Jean-François Brunet, Alexandre Pattyn, Vanessa Ribes, Hermann Rohrer
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Alexandre Pattyn, Vanessa Ribes

Mots clés

Mots clés libres

Système Nerveux Autonome

Oeil

Neurodéveloppement

Souris

Parasympathique

Nerfs craniens

Autonomic Nervous System

Eye

Neurodevelopment

Mouse

Parasympathetic

Cranial nerves

Résumé

Les propriétés optiques de l'œil sont sans cesse adaptées à la lumière ambiante et à la distance par le réflexe pupillaire et le réflexe d'accommodation. Ces réflexes sont assurés par une voie nerveuse di-synaptique (autonome) issue du mésencéphale et destinée aux muscles intrinsèques de l'œil : le sphincter de l'iris et le muscle ciliaire, via le relais du ganglion ophtalmique (ou ciliaire). Cette voie a été incluse dans la division "parasympathique" du système nerveux autonome par John Newport Langley au début du XXe siècle, principalement en raison de son action cholinergique. Je présente ici des preuves que les types de neurones qui la composent sont distincts des types parasympathiques classiques. Les neurones pré-ganglionnaires (du noyau d'Edinger-Westphal) diffèrent des neurones parasympathiques bulbaires par plusieurs marqueurs et leur dépendance génétique aux facteurs de transcription à homéodomaine Phox2a et Phox2b. Le ganglion ophtalmique, contrairement aux parasympathiques – formés par des Précurseurs de Cellules de Schwann qui migrent le long du nerf afférent jusqu'au site de formation du ganglion - se développe indépendamment de tout nerf, à partir d'une population diffuse de cellules de la crête neurale qui se différencient in situ dans le mésenchyme péri-oculaire. Les neurones qui le constituent présentent une signature génétique non canoniquement parasympathique. Je propose que la voie autonome mésencéphalique de l'œil est une division distincte du système nerveux autonome, sa singularité ontogénétique faisant écho à ses fonctions originales, sans rapport avec le rôle homéostatique du système nerveux parasympathique.

The optical properties of the eye are constantly adapted to ambient light and to distance by the “light pupillary” and the “accommodation” reflexes. The efferent arm of these reflexes consists in a di-synaptic (autonomic) pathway that arises from the midbrain and terminates on the intrinsic muscles of the eye: the iris sphincter and the ciliary muscle, through the relay of the ophthalmic (or ciliary) ganglion. This pathway was included in the “parasympathetic” division of the autonomic nervous system by John Newport Langley in the early XXth century, mostly on account of its cholinergic action. Here, I present evidence that its constituent neuron types are distinct from classical parasympathetic ones. The preganglionic neurons (that form the “Edinger-Westphal nucleus”) differ from bulbar parasympathetic ones by a number of markers and by their genetic dependency on the homeodomain transcription factors Phox2a and Phox2b. The ciliary ganglion, in contrast to parasympathetic ganglia — which arise from Schwann Cell Precursors that migrate along their afferent nerve towards the site of ganglion formation —, develops independently of any nerve, from a diffuse population of neural crest cells that differentiate in the periocular mesenchyme, close to the future ganglion site. Eventually, its constituent neurons display a genetic signature that is distinct from parasympathetic ganglia. I propose that the midbrain autonomic pathway to the eye represents a separate division of the autonomic nervous system, its ontogenetic singularity paralleling its original functions, unrelated to the homeostatic role of the parasympathetic nervous system.