La connectomique du cerveau de l'adolescent
Des études récentes ont mis en évidence une inhibition corticale et, en particulier, des interneurones inhibiteurs fast-spiking (FS) dans plusieurs aspects de la schizophrénie. Le projet ADOLESCENT DEV (Genetics and physiology of adolescent development in telencephalic interneurons), financé en partie par l'UE, a utilisé ces informations pour étudier la génétique et la connectomique à l'origine des changements considérables constatés lors de la maturation des adolescents. En utilisant des techniques de pointe, ADOLESCENT DEV a obtenu d'importants résultats dans deux domaines de recherche majeurs: l'isolement des cellules et le profilage de l'ARN dans le cortex et, chose importante, l'impact du facteur de transcription Sox6. À un niveau local du réseau neuronal, la protéine Sox6, qui contrôle la différenciation des interneurones corticaux, est un régulateur génétique clé des cellules interneuronales FS exprimant la parvalbumine (cellules en corbeille). Pour produire un transcriptome complet de tous les types de cellules dans le cortex, l'équipe a utilisé le tri cellulaire activé par fluorescence et le séquençage de l'ARN des protéines interneuronales fluorescentes vertes. Des articles présentant les résultats de la recherche ont été acceptés dans plusieurs revues, dont deux dans la prestigieuse revue Science. En deux ans, les articles ainsi publiés ont fait l'objet de près de 300 citations, ce qui donne la mesure de l'importance des résultats d'ADOLESCENT DEV. Leur travail constitue maintenant la plateforme utilisée pour cartographier le cerveau en fonction des types cellulaires définis par leurs produits de transcription. Cela pourrait contribuer à élucider certaines des maladies les plus complexes. Pour étudier le rôle de Sox6 dans la maturation postnatale des cellules FS, l'équipe a utilisé une génétique murine avancée avec des enregistrements électrophysiologiques de l'ensemble des cellules FS postnatales. Les résultats ont montré que Sox6 est nécessaire pour les modifications postnatales de la connectivité locale des cellules FS. En collaboration avec un autre laboratoire, ils ont également décrit les modifications morphologiques postnatales axonales et présynaptiques des signaux transmis aux cellules pyramidales par les cellules FS. Il s'agit des principaux neurones d'excitation du cortex préfrontal des mammifères. Les résultats de la recherche ont été présentés dans le cadre de sept conférences internationales et à plus de dix universités. ADOLESCENT DEV a lui-même organisé deux symposiums internationaux. Le développement des circuits neuronaux joue un rôle fondamental dans la façon dont le cerveau se développe et devient sujet aux maladies. À ce titre, ces travaux ont eu un impact profond sur la politique scientifique de plusieurs pays.
Mots‑clés
Connectomique, maladie, adolescence, ADOLESCENT DEV, Sox6
