Influence de l'origine temporelle des neurones granulaires du gyrus denté sur les circuits hippocampiques

Influence of the temporal origin of dentate granule neurons on hippocampal circuits

• Auteur / Autrice : Estelle Cartier
• Direction : Emilie Pacary
• Type : Projet de thèse
• Discipline(s) : Neurosciences
• Date : Inscription en doctorat le 16/09/2024
• Etablissement(s) : Bordeaux
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences de la vie et de la santé
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Neurocentre Magendie
• Partenaire(s) de recherche : Equipe de recherche : Neurogénèse et physiopathologie

Mots clés

Mots clés libres

Neurogénèse

Neurones granulaires

Physiologie

Gyrus denté

Réseaux neuronaux

Hippocampe

Dentate granule neurons

Dentate gyrus

Neurogenesis

Hippocampus

Physiology

Neuronal circuits

Résumé

Dans le paysage complexe du cerveau, le gyrus denté (DG) de l'hippocampe est une région singulière où la genèse des neurones granulaires (NGs) suit un modèle temporel unique. En effet, contrairement à la plupart des régions cérébrales où les neurones naissent au cours de l'embryogenèse, le DG présente une dynamique fascinante: les NGs sont générés depuis la fin de la période embryonnaire jusqu'à l'âge adulte, avec un pic maximal après la naissance. Ainsi, une fois adulte, le DG est composé d'une mosaïque de NGs accumulés tout au long de la vie. Alors que les propriétés morpho-fonctionnelles des NGs nés à l'âge adulte ont fait l'objet d'études approfondies, les NGs nés au cours du développement (pendant l'embryogenèse et au début de la vie postnatale) ont été négligés en dépit de leur contribution substantielle au GD adulte. Malgré ce manque de caractérisation, la littérature contemporaine décrit les NGs comme une population homogène. Avec ce projet, nous revisitons cette notion en émettant l'hypothèse que le DG est une mosaïque de NGs ayant des propriétés moléculaires et cellulaires uniques selon leur origine temporelle, et que chaque classe de NGs joue un rôle distinct dans la physiologie hippocampique. Pour valider cette hypothèse, nous proposons d'analyser les caractéristiques moléculaires, cellulaires et fonctionnelles de populations temporellement distinctes de NG matures, notamment celles générées pendant l'embryogenèse, après la naissance, pendant les stades juvéniles et adultes. Plus précisément, nous étudierons la connectivité, le rôle dans l'activité des circuits hippocampiques et la contribution comportementale de ces populations. Ce projet combinera plusieurs approches expérimentales innovatrices pour repousser les frontières de la connaissance sur la physiologie et la fonction de l'hippocampe.

In the intricate landscape of the brain, the dentate gyrus (DG) of the hippocampus stands out as a distinctive region where the genesis of dentate granule neurons (DGNs) follows a unique temporal pattern. Indeed, unlike most brain regions where neurons are born during embryogenesis, the DG exhibits a fascinating rhythm: DGNs are generated from the late embryonic period until adulthood with a maximal peak after birth. Hence, once adult, the DG is composed of a mosaic of DGNs accumulated throughout life. Whereas the morpho-functional properties of adult-born DGNs have been extensively studied, developmentally-born DGNs (born during embryogenesis and early postnatally) have been overlooked although they make the largest contribution to the adult DG. Despite this lack of characterization, mature DGNs are presented in the literature as a homogeneous population. With this project, we revisit this notion by hypothesizing that the DG is a mosaic of DGNs with distinct molecular and cellular properties depending on their temporal origin, and that each subclass of DGNs play a distinctive role in hippocampal physiology. To validate this hypothesis, we propose to analyse the molecular, cellular and functional characteristics of temporally distinct populations of mature DGNs including those born during embryogenesis, after birth, during the juvenile and adult stages. Specifically, we aim to unravel the input-output connectivity profile, the role in hippocampal circuit activity and the behavioral contributions of these DGN sub-populations. This project will combine multiple ground-breaking experimental approaches to push back the frontiers of knowledge about the physiology and function of the hippocampus.