Spinal Sensory Signalling

Leader

Research center

47 bld de l'Hôpital
75651 Paris
Alexis Brice

Institution

Inserm
CNRS
Université Pierre et Marie Curie
ED158
Université Pierre et Marie Curie

Laboratory

UMRS 1127 UMR 7225
IHU-A-ICM, ERC Grant 2013-18

Mots clefs

behavior
Optogenetics
Locomotion
Circuit-breaking
Spinal cord
 

publications

Knafo S#, Wyart C@ [2017]. Bioluminescence Monitoring of Neuronal Activity in Freely Moving Zebrafish Larvae. eLife, in press.

Knafo S#,%, Fidelin K#,%, Prendergast A+, Tseng PE, Parrin A, Dickey CW, Bohm UL#, Nunes Figueiredo S, Thouvenin O, Pascal-Moussellard H, Wyart C@ [2017]. Mechanosensory neurons control the timing of spinal microcircuit selection during locomotion. eLife 6:e25260 DOI: 10.7554/eLife.25260

 

Djenoune L#, Desban L#, Gomez J, Sternberg JR#, Prendergast A+, Langui D, Quan FB#, Marnas H#, Auer TO, Rio JP, Del Bene F, Bardet PL@, Wyart C@ [2017]. The dual developmental origin of spinal cerebrospinal fluid-contacting neurons gives rise to distinct functional subtypes, Scientific Reports 7:719.

Hubbard J+, Böhm U#, Prendergast A+, Tseng PE, Stokes C+, Newman M, Wyart C@ [2016]. GABAergic sensory neurons project onto key elements of the escape circuit, Current Biology 26: 2841-2853.

Sternberg J#,%, Severi K+,%, Fidelin K, Gomez J, Ihara H, Alcheikh Y, Hubbard J, Kawakami K, Suster M, Wyart C@[2016]. Optimization of Botulinum toxin to probe the role of specific interneurons in innate locomotion. Current Biology, 26: 2319-28.

Fields of research

Computational neurosciences / neural theory

Research Theme

Les systèmes sensoriels transforment les fluctuations du monde physique en séquences de potentiels d'action qui sont intégrés pour contrôler les sorties motrices. La locomotion repose sur des circuits composés par des interneurones spinaux et capables de générer des oscillations. La physiologie moderne a permis d'établir la connectivité entre certaines cellules sensorielles et interneurones, mais la plupart des études se sont limitées à des préparations paralysées où les entrées locales ne peuvent être actives. Ainsi quelles sont les entrées sensorielles (mécaniques, thermiques et chimiques) qui peuvent être dynamiquement dans des animaux en mouvement ? Et comment sont-ils intégrés par des assemblées d'interneurones pendant la locomotion ? Pour résoudre ces questions, nous proposons d'étudier l'intégration sensorimotrice dynamique en tirant avantage d'un modèle génétique vertébré : le poisson zèbre. La transparence de la larve permet de mesurer et de manipuler les entrées sensorielles avec la lumière dans des animaux en mouvement. Nous avons développé des approches optogénétiques in vivo pour sonder les circuits spinaux. Nous avons identifié une nouvelle voie proprioceptive qui interface les circuits spinaux avec le liquide céphalorachidien (LCR).

Nous avons démontré que l'activation à distance de cette voie déclenchait la nage lente. Nous allons désormais combiner optogénétique, électrophysiologie, imagerie de population neuronale et analyse quantitative du comportement pour élucider cette nouvelle voie sensorielle au niveau moléculaire (Objectif 1). Nous étendrons notre approche à d'autres voies sensorielles pour comprendre comment les entrées sensorielles sont recrutées pendant la locomotion, et évaluer leur contribution pour sculpter le mouvement (Objectif 2). Dans notre 3eme objectif, nous établirons comment les entrées sensorielles projettent et sélectionne les séquences motrices au niveau du circuit. Nos études permettront de résoudre une question fondamentale des neurosciences : comment les circuits spinaux intègrent les informations chimiques, mécaniques et thermiques pour produire des mouvements complexes adaptés.

Lab rotation

Investigations of neuroimmune interactions at the interface with the cerebrospinal fluid

Chercheur responsable: 

WYART Claire

Dates: 

18 September 2017 - 23 December 2017

Date limite de candidature: 

23 December 2017

Period

~ Oct-Dec 2017

Project

We will investigate the molecular and cellular pathways enabling to detect pathogen invasions in the cerebrospinal fluid, and modulating locomotion and posture as a function of the inflammation.

Contact

Institut du Cerveau et de la Moelle épinière - 47, boulevard de l'Hôpital 75013 Paris - +33 1 57 27 43 02 - claire.wyart@gmail.com

Superviseur: 

PRENDERGAST Andrew & WYART Claire