Circuits du tronc cérébral pour les mouvements locomoteurs et d'orientation : étude fonctionelle et connectomique des neurones V2a

Brainstem circuits for locomotor and orienting movements : a functional and connectivity study of V2a neurons

• Auteur / Autrice : Giovanni Usseglio
• Direction : Julien Bouvier
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences de la vie et de la santé
• Date : Soutenance le 08/12/2022
• Etablissement(s) : université Paris-Saclay
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Signalisations et réseaux intégratifs en biologie
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut des neurosciences Paris-Saclay (Gif-sur-Yvette, Essonne ; 2015-....)
• Partenaire(s) de recherche : référent : Université Paris-Saclay. Faculté de médecine (Le Kremlin-Bicêtre, Val-de-Marne ; 2020-....)
• Partenaire(s) de recherche : graduate school : Université Paris-Saclay. Graduate School Life Sciences and Health (2020-....)
• Jury : Président / Présidente : Daniel Shulz
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Claire Wyart, Matilde Cordero-Erausquin, Pierre Paul Vidal, Stéphane Dieudonné, Micaela Galante
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Claire Wyart, Matilde Cordero-Erausquin

Mots clés

Mots clés contrôlés

Traceurs neuronaux

Formation réticulaire

Optogénétique

Locomotion

Réseaux neuronaux (physiologie)

Mots clés libres

Circuit neuronal

Formation réticulée

Neurones réticulospinaux

Optogénétique

Traçage viral

Souris

Neural circuit

Reticular formation

Reticulospinal neurons

Optogenetics

Viral tracing

Mouse

Résumé

Ce projet porte sur les mécanismes cérébraux qui nous permettent de nous mouvoir. En particulier, nous avons cherché à comprendre l'origine et le rôle des signaux nerveux qui relient le cerveau et la moelle épinière, dont l’interruption est une cause principale des pertes de motricité après lésion médullaire.Nous avons identifié le type de cellule dans le cerveau postérieur (les neurones V2a) qui forme le lien entre un centre sensoriel du cerveau et la moelle épinière. Nous avons également constaté que ces neurones présentent une diversité inattendue : il en existe plusieurs catégories qui contactent chacune une seule région de la moelle épinière pour contrôler indépendamment les mouvements des membres, de la tête, du nez et des yeux.Notre étude fournit ainsi des informations nouvelles sur les signaux nerveux descendants qui coordonnent les mouvements. Ces résultats devraient, à terme, aider à développer des stratégies ciblées de restauration motrice.

This project focuses on the brain mechanisms that allow us to move. The nerve signals that connect the brain and the spinal cord are vital for controlling movements. It is therefore essential to understand the origin and role of these signals.We identified the specific cell type in the caudal brain (the V2a neurons) that forms the link between an important sensory center in the brain and the spinal cord which dictates muscular contractions. We also found that these neurons show an unexpected diversity: there are several categories and each contacts a single region of the spinal cord for independently controlling the limbs, the head, the nose, and eye movements.Our study provides important new information on descending nerve signals for coordinating movements. The interruption or weakening of these descending connections is a main cause of loss of motor autonomy after spinal cord injury. Our findings should therefore ultimately help to develop targeted motor restoration strategies.