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Impact comportemental de la sérotonine

Le cerveau transmet ses informations à l'organisme au moyen de signaux électrochimiques déclenchés après fixation de molécules spécifiques sur les synapses neuronales. Les partenaires de l'étude RAPHE ont développé un modèle de souris transgénique qui permet l'identification et le suivi des neurones sérotonergiques du cerveau.
Impact comportemental de la sérotonine
La sérotonine ou 5-hydroxytryptamine (5-HT) est un neurotransmetteur impliqué dans de nombreux processus comportementaux, cognitifs et émotionnels. La sérotonine est donc une cible thérapeutique souvent utilisée dans le traitement de pathologies neurologiques et psychiatriques importantes.

La plupart des innervations du cerveau impliquant la sérotonine prennent leur origine dans un réseau neuronal spécifique du tronc cérébral appelé le noyau de Raphé (NR). Nos connaissances de l'action de la sérotonine sont limitées par de nombreuses difficultés techniques comme par exemple la nécessité d'obtenir l'identité neurochimique des cellules dont on enregistre l'activité.

Pour étudier les propriétés cellulaires des neurones sérotonergiques, l'UE a donc financé le projet RAPHE qui, par transformation génétique, a permis de localiser ces neurones au niveau anatomique. Pour ce faire, les chercheurs ont utilisé un vecteur de virus recombinant adénoassocié contenant l'enzyme Cre recombinase pour modifier des souris transgéniques exprimant sélectivement Cre dans les neurones exprimant le transporteur de sérotonine (SERT). Le canal ionique rhodopsine 2 (ChR2) des neurones sérotonergiques du noyau Raphé est ensuite photo-stimulé afin de générer un potentiel d'action enregistrable par les chercheurs. Ils ont ainsi observé une expression claire de ChR2 dans tous les neurones où la sérotonine est liée au transporteur.

Pour étudier les effets comportementaux de la sérotonine sur ces souris modifiées, les scientifiques ont implanté une canule de fibre optique de photo-stimulation au niveau des neurones sérotonergiques et des électrodes afin de suivre les signaux neuronaux par électroencéphalographie (EEG). Ils ont ainsi montré que lorsque les animaux étaient en sommeil lent profond, une photo-impulsion brève était suffisante pour les réveiller, une expérience validant la fonctionnalité du modèle transgénique.

Le modèle animal de RAPHE de localisation de la sérotonine peut par conséquent servir d'outil pour l'étude de l'identité anatomique et neurochimique des neurones 5-HT. Il fournira ainsi de précieuses informations sur les effets comportementaux de la sérotonine.

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