Étude du rôle de l'Hormone de Mélano-Concentration dans la plasticité synaptique : liens possibles entre sommeil et mémoire

Study of the role of Melanin-concentrating Hormone in synaptic plasticity : possible links between sleep and memory

• Auteur / Autrice : Bastien Pachoud
• Direction : Paul-Antoine Salin
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Neurosciences
• Date : Soutenance en 2008
• Etablissement(s) : Lyon 1

Mots clés

Mots clés contrôlés

Dépression

Résumé

L'Hormone de Mélano-Concentration (MCH) est bien connue chez les mammifères pour son implication dans l'homéostasie énergétique et les comportements alimentaires. Des études récentes ont mis en évidence l'implication de ce neuropeptide hypothalamique dans d'autres fonctions telles que la régulation du sommeil et la mémoire. Ainsi, il a été montré au laboratoire que l'administration de MCH augmente significativement les quantités de sommeil, et plus particulièrement de sommeil paradoxal (SP), un état propice à la consolidation des apprentissages dépendants de l'hippocampe. De plus, les neurones de l'aire hypothalamique latérale synthétisant la MCH sont actifs sélectivement durant cet état et projettent massivement à l'hippocampe, une région où le récepteur à la MCH (MCH-R1) est fortement exprimé. Ces résultats suggèrent que la MCH pourrait jouer son rôle dans les processus de mémorisation par une modulation de la transmission synaptique dans l'hippocampe au cours du SP. Afin de comprendre par quels mécanismes la MCH et le MCH-R1 agissent sur les processus cellulaires de mémorisation, à savoir la plasticité synaptique, nous avons réalisé une étude électrophysiologique in vitro des effets de la MCH dans l'hippocampe du rat et de la souris. En combinant différentes méthodes d'enregistrement et l'utilisation d'animaux transgéniques chez lesquels le gène du MCH-R1 a été invalidé, nous avons mis en évidence de multiples effets induits par la MCH au niveau des synapses entre les collatérales de Schaffer et les cellules pyramidales de CA1. La MCH module la transmission et la plasticité synaptique par des actions pré- et post-synaptiques, et agit sur l'excitabilité neuronale. Ces effets de la MCH au niveau de synapses impliquées dans la consolidation des traces mnésiques dans l'hippocampe pourraient constituer le mécanisme cellulaire sous-tendant le rôle facilitateur du peptide dans la mémoire

Melanin-Concentrating Hormone (MCH) is well-known for its implication in energy homeostasis. Recent studies shed light on the role of this neuropeptide in other functions, such as sleep and memory. Administration of MCH has been shown to increase significantly the amounts of paradoxical sleep (PS), which could facilitate the consolidation of some hippocampus-dependent learning tasks. Moreover, MCH-producing hypothalamic neurons are predominantly active during this sleep stage et send axons to the hippocampus, where MCH-R1 receptor is highly expressed. These results suggest that MCH may help memorization by modulating synaptic transmission in hippocampus during PS. We performed the in vitro electrophysiological study of the effects of MCH in the rodent hippocampus to investigate the cellular mechanisms by which MCH and MCH-R1 modulate memory processes. By using different recording techniques and transgenic animal models, we showed that MCH has multiple synaptic effects. MCH modulates synaptic transmission and plasticity by pre- and post-synaptic mechanisms and increases neuronal responsiveness. These MCH effects were found at synapses known to undergo sleep-dependent processes of memory consolidation. These results suggest that MCH may facilitate memory by acting at hippocampal synapses