Adaptation périphérique aux odeurs dans le bulbe olfactif : détection et conséquences sur l'hypérémie fonctionnelle locale

Peripheral adaptation to odors in the rodent olfactory bulb : recordings and consequences on local functional hyperemia

• Auteur / Autrice : Natalia Jukovskaya
• Direction : Serge Charpak
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Neurosciences
• Date : Soutenance en 2010
• Etablissement(s) : Paris 5

Mots clés

Mots clés contrôlés

Imagerie par résonance magnétique

Neurosciences

Hyperhémie

Bulbe olfactif

Bulbe olfactif

Neurosciences

Exploration fonctionnelle

Résumé

L'imagerie fonctionnelle utilise les changements hémodynamiques pour détecter l'activité neuronale dans le cerveau. Le fait que l'hypérémie fonctionnelle soit déclenchée par la libération de neurotransmetteurs et non par la consommation d'énergie par les neurones activés, est aujourd'hui admis. Cependant les mécanismes qui relient l'activité neuronale et les changements hémodynamiques sont peu connus. Nous avons utilisé le bulbe olfactif comme modèle biologique et la microscopie biphotonique pour étudier les relations entre la quantité de glutamate libérée localement par les terminaisons de cellules olfactives réceptrices et les changements de flux sanguin dans les capillaires. Nous avons démontré que l'hypérémie fonctionnelle a une relation complexe, positive ou négative avec la quantité de glutamate libéré localement en fonction de la présence ou non du phénomène d'adaptation périphérique. Dans le deuxième temps nous avons étudié l'homogénéité de l'activation des cellules olfactives réceptrices. Nous montrons qu'au cours d'une adaptation périphérique la dynamique des signaux calciques varient dans les terminaisons des cellules olfactives réceptrices.

Functional Magnetic Resonance Imaging technique (fMRI) uses hemodynamic changes in the brain for mapping neuronal activity. Although it is recognized that functional hyperemia is triggered by neurotransmitter release rather than energy consumption by activated neurons, the mechanisms which link neuronal activity and hemodynamic changes are still under debate. We used the olfactory bulb as a biological model to study the relationship between the amount of locally released glutamate from olfactory receptor neuron terminals and blood flow changes in capillaries. We used two-photon laser scanning microscopy to measure in parallel with high spatial and temporal resolution vascular responses in individual capillaries and Ca2+variations in the terminals of Olfactory Sensory Neurons (OSN). Here we report that functional hyperemia is positively or negatively coupled to the amount of the locally released glutamate as measured for Ca2+signals, depending on the absence or the presence of peripheral adaptation. In parallel we investigated the extent for which OSNs are activated homogeneously. We report that during peripheral adaptation OSN terminals are not homogeneously activated.