News & events - Keyword : Neurosciences

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Cellules progénitrices et cellules neuronales filles

Retour aux sources de la diversité neuronale

Le cortex est une région cérébrale complexe qui nous permet de percevoir le monde et d’interagir avec les objets et les êtres qui nous entourent. La diversité des tâches qu’il peut accomplir est reflétée par la diversité des neurones qui le composent: plusieurs dizaines de types de cellules aux fonctions distinctes s’assemblent au cours du développement pour former les innombrables circuits à l’origine de nos pensées et de nos actions.

Ces neurones naissent dans l’embryon à partir de cellules souches progénitrices, qui se divisent et produisent l’un après l’autre ces différents neurones. Mais comment ces progéniteurs parviennent-ils à générer des types de neurones précis au bon endroit et au bon moment ?

En identifiant les scénarios génétiques à l’œuvre, les groupes des Prof. Denis Jabaudon de l'Université de Genève et Prof. Ludovic Telley de l'Université de Lausanne, en collaboration avec Gulistan Agirman de l'Université de Liège, lèvent le voile sur la conception des cellules qui constituent les circuits du cerveau. Ces résultats, à découvrir dans la revue Science, apportent aussi un élément supplémentaire à la compréhension de l’origine des troubles neuro-développementaux.

Coupe d’un cerveau de souris

Drogue: le circuit de l’addiction identifié

Que se passe-t-il dans le cerveau d’une personne qui se drogue de manière compulsive ? Ce fonctionnement diffère-t-il chez une personne qui consomme de la drogue de manière contrôlée ?

Pour résoudre cette énigme, des neurobiologistes du groupe du Prof. Christian Lüscher de l’Université de Genève se sont intéressés aux différences du fonctionnement cérébral entre ces deux catégories. Ils ont ainsi découvert que chez les consommateurs compulsifs, le circuit cérébral reliant la zone de la prise de décision au système de récompense est renforcé. Dans un modèle d’addiction chez la souris, ils ont aussi constaté qu’en diminuant l’activité de ce circuit, les souris compulsives parvenaient à se gérer et qu’inversement, en la stimulant, une souris qui initialement perdait le contrôle, devenait accro. Cette découverte majeure est à lire dans la revue Nature.

Neurones dopaminergiques

La dopamine, élément clé de l’addiction à l’héroïne

L’addiction désigne l’envie répétée et irrépressible de faire ou de consommer quelque chose, malgré ses effets délétères. Celle-ci apparaît lorsqu’une substance ou un comportement crée des effets considérés comme positifs par les individus concernés, comme le plaisir ou la récompense, qui renforcent alors les comportements répétitifs. Mais, dans le cerveau, que se passe-t-il ?

En comprenant les processus cérébraux à l’œuvre qui mènent aux puissants effets addictifs de l’héroïne, les scientifiques du groupe du Prof. Christian Lüscher de l’Université de Genève permettent de mieux comprendre ce phénomène. Leurs résultats, à découvrir dans la revue eLife, ouvrent de nouvelles perspectives dans le domaine de la prévention et des traitements de la toxicomanie, mais aussi dans le développement de médicaments analgésiques non addictifs.

iGE3 Annual Meeting 2018 banner

7th Annual Meeting of iGE3

Tuesday, November 13, 2018 • 8:30 AM - 6:00 PM
CMU - Room B04.2222 - Building B, 4th floor
Geneva

Participation is free of charge, but registration is required.

Program, registration:

Meeting 2018 website

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Event ID: meeting_2018
New registration deadline: Monday, November 12, 2018 - Noon

Organization:

Emi Nagoshi and Denis Jabaudon

Neurones corticaux marqués

Le courant électrique,
étincelle de la diversité cellulaire du cerveau

Le cortex cérébral est la région la plus développée chez les mammifères et permet des fonctions intellectuelles avancées telles que la perception consciente du monde, l’anticipation, ou encore le langage. A chaque activité correspondent des circuits composés de neurones bien précis.

Pour comprendre comment ces circuits se forment lors du développement, des chercheurs du groupe du Prof. Denis Jabaudon de l’Université de Genève, en collaboration avec une équipe américaine, se sont intéressés aux progéniteurs cérébraux, les cellules mères des neurones. Comment ces progéniteurs savent-ils quels types de neurones fabriquer à chaque moment du développement ? En mesurant l’activité électrique de ces cellules, les neuroscientifiques ont constaté qu’à la manière d’une pile qui se charge, le voltage des progéniteurs augmente au fur et à mesure du développement de l’embryon et de la complexité des neurones à créer. Afin de tester le rôle de cette charge électrique, les chercheurs l’ont diminuée et augmentée artificiellement in vivo, dirigeant à loisir quel neurone était créé !

Ces résultats, à lire dans la revue Cell, révèlent pour la première fois l’importance des propriétés bioélectriques cellulaires dans la création de la diversité neuronale.

Embryon de serpent des blés

Reptilien ou mammifère ? Un cerveau sur commande

Le cerveau des mammifères est caractérisé par le développement d’un néocortex qui se superpose au cerveau plus ancien dit «reptilien». Des recherches antérieures ont démontré que cette distinction découle de la manière dont les neurones sont fabriqués: on parle de neurogénèse directe pour la partie ancienne du cerveau, et indirecte pour le néocortex.

Mais comment le cerveau choisit-il l’une ou l’autre méthode ? Une équipe de chercheurs de Saint Joan d’Alacante en Espagne, en collaboration avec des scientifiques du groupe du Prof. Michel Milinkovitch de l’Université de Genève et du SIB, Institut Suisse de Bioinformatique, et des chercheurs américains et allemands, ont découvert que le contrôle du processus direct ou indirect de fabrication des neurones ne dépend que de l’expression de trois gènes distincts. Les scientifiques ont par la suite été capables de contrôler ce processus, créant des tissus corticaux de mammifère chez le serpent et de tissus reptiliens chez la souris! Ces résultats, à lire dans la revue Cell, ouvrent un nouveau pan dans la compréhension du développement et de l’évolution du cerveau.

Région embryonnaire préoptique

La quête passionnante des origines neuronales

Le cortex cérébral est composé d’une multitude de neurones, chacun doté de caractéristiques propres sur les plans moléculaire, morphologique et fonctionnel. Mais où naissent-ils ? Comment développent-ils leurs propriétés particulières ? A l’heure actuelle, il n’existe aucune réponse complète à ces questions, notamment en raison de limitations méthodologiques.

Des chercheurs du groupe du Prof. Alexandre Dayer du Pôle de recherche national Synapsy et de l’Université de Genève apportent un premier élément de réponse. Ils ont en effet découvert un facteur moléculaire unique qui leur permet de suivre, de la naissance à la maturité, une classe homogène de neurones, les cellules neurogliaformes.

Ces résultats, à lire dans la revue e-life, retracent pour la première fois la genèse de ces neurones et leur évolution, ouvrant de nouvelles opportunités dans la compréhension du fonctionnement du cortex cérébral et des spécificités neuronales.

Malformations artério-veineuses cérébrales

Une mutation cellulaire à l’origine d’anévrismes cérébraux

Les malformations artério-veineuses sporadiques du cerveau – un type grave d’anévrisme cérébral – constituent l’une des principales causes d’hémorragie cérébrale chez les jeunes adultes et les enfants. Affectant une quinzaine de personnes sur 100 000, il s’agit d’un développement anormal du système vasculaire cérébral qui peut survenir lors de la vie fœtale.

En identifiant son origine – une mutation somatique des cellules endothéliales qui forment la couche interne des vaisseaux sanguins – des chercheurs de l’Université de Genève (ancien groupe du Prof. Stylianos Antonarakis) et de l’Université de Toronto, au Canada, montrent l’impact que peut avoir une telle mutation et ouvrent des pistes pour améliorer le traitement. Leurs résultats sont à lire dans le New England Journal of Medicine.

Schéma sur l'expression des récepteurs Fprs

Chasser les microbes ou flairer le poison:
une affaire d’évolution

Les mammifères possèdent plusieurs lignes de défense contre les microbes. L’une d’entre elles est activée lorsque des récepteurs appelés Fprs présents sur des cellules immunitaires se lient à des molécules spécifiques qui sont relâchées par des agents pathogènes ou produites pour combattre une infection. Des chercheurs du groupe de Prof. Ivan Rodriguez, de l’Université de Genève, ont montré en 2009 que ces mêmes récepteurs étaient aussi présents dans le nez des souris, probablement pour détecter des aliments contaminés ou éviter des congénères malades.

Les biologistes décrivent maintenant dans la revue PNAS comment des Fprs ont acquis ce nouveau rôle, passant du système immunitaire au système olfactif. Les responsables de cette innovation sont deux “accidents” génomiques, survenus à plusieurs millions d’années d’intervalle au cours de l’évolution des rongeurs.

Technique iTango

Un interrupteur pour éclairer les neurones

La transmission de l’information dans le cerveau passe par des molécules neurotransmettrices qui se diffusent à travers la zone de jonction entre deux cellules nerveuses, appelée synapse. Dans certain cas, ces molécules peuvent se répandre dans le tissu, inondant ainsi différents types de cellules nerveuses; on parle alors de neuromodulation. Pour mieux comprendre l’impact des neuromodulateurs sur les circuits cérébraux et sur le comportement, il faut pouvoir identifier les neurones stimulés et suivre ensuite leur activité.

Une collaboration entre l’équipe du Prof. Christian Lüscher de l’Université de Genève et l’Institut Max Planck de Floride pour les neurosciences a permis de résoudre ce problème grâce à une nouvelle technique baptisée iTango, qui permet de contrôler les cellules soumises à la neuromodulation en temps réel. Elle s’appuie sur un système novateur d’expression génétique basé sur la lumière, et permettra aux scientifiques de mieux comprendre les mécanismes de contrôle des circuits cérébraux impliqués, par exemple, dans l’addiction ou dans certains troubles psychiatriques comme la schizophrénie. Des résultats à lire dans Nature Methods.