Société des Neurosciences

Avec ce prix, l’Institut récompense les efforts de valorisation de la recherche et sa capacité à être véritablement en dialogue avec les attentes de la société et les questions des citoyens sur leur santé. Président du comité d’éthique de l’Inserm, Hervé Chneiweiss est reconnu pour son travail sur les astrocytes dont il a démontré les fonctions. Ses travaux, à la frontière de la neurologie et de la génétique l’ont très vite amené à s’intéresser à la bioéthique et à la question de la place de la science dans la société. Conseiller au cabinet du ministre de la Recherche de 2000 à 2002, il a notamment été en charge de la première révision des lois de bioéthique. L’Inserm, ainsi que l’’Office parlementaire d’évaluation des choix scientifiques et techniques, dont il a été membre du comité scientifique, souhaitent rendre hommage à la carrière de celui qui, élu en juillet à la présidence du comité international de bioéthique de l’Unesco, porte désormais cet engagement hors de nos frontières.

Pour en savoir plus

Bien que le mot « Cerveau » soit souligné à quelques endroits, la thématique « Brain Health » et la recherche sur le cerveau ne sont pas mentionnées dans le texte de partenariat de la Commission européenne pour la prochaine période de programmation intitulé Horizon Europe.

Pour la dernière fois probablement, le texte d’orientation vers un éventuel plan stratégique Horizon Europe est ouvert pour consultation jusqu’au 17 novembre sur le site de l’Union européenne.

À ce stade, les partenariats sont répertoriés pour le cluster Santé et il est entendu que les partenariats non répertoriés ne seront pas mis en œuvre dans la première moitié d’Horizon Europe.

C’est pourquoi nous vous demandons de vous exprimer pour la recherche sur le cerveau, et nous suggérerons de déposer des remarques sur l’absence d’appels à projets sur les recherches collaboratives sur le cerveau et le manque de structuration dans le domaine de la recherche en neurosciences dans le texte d’Horizon Europe.

Nous attendons avec impatience toute action visant à sauver Brain Health et la recherche en neurosciences.

Merci de répondre dans ce sens au questionnaire.

Pendant la majeure partie de notre temps de sommeil, notre cortex alterne entre des périodes
d’intense activité et des périodes de silence généralisé. Ces périodes de silence forment de grandes
déviations sur les enregistrements électro-encéphalographiques, qu’on nomme « ondes delta », et qui
jouent un rôle fondamental dans la mémoire : elles permettent de stabiliser les souvenirs à long
terme, notamment grâce à leur couplage avec d’autres rythmes cérébraux. Pourtant, les mécanismes
sous-jacents demeurent énigmatiques : comment des périodes de silence généralisé permettent-elles
aux circuits corticaux de se réorganiser pour consolider la mémoire ?
Pour bien prendre la mesure de cette énigme, nous devons revenir un instant sur ce que nous savons
de l’activité du cerveau pendant le sommeil à ondes lentes. La plupart de nos connaissances sur les
mécanismes fins nous viennent de travaux menés chez le rongeur. Nous savons tout d’abord que
l’hippocampe, la structure cérébrale qui permet entre autres de former de nouveaux souvenirs, se
réactive spontanément en générant une activité semblable à celle de l’éveil : comme si l’animal
« rêvait » de ce qu’il vient de vivre pendant l’expérience scientifique à laquelle il a participé. Ces
informations sont transmises au cortex, qui répond en activant des sous-groupes de neurones bien
spécifiques. Souvent, ce dialogue est suivi d’une onde delta et d’une activité rythmique appelée
« fuseau de sommeil » : c’est à ce moment semble-t-il que les circuits corticaux se réorganisent pour
former des souvenirs stables. Mais alors, pourquoi le dialogue hippocampo-cortical est-il interrompu
par une période de silence (onde delta) juste avant que les circuits corticaux ne puissent prendre en
compte ces échanges pour se réorganiser ? Ce silence n’efface-t-il pas les informations pertinentes ?
En examinant les ondes delta de plus près, nous avons tout d’abord constaté que contrairement à
l’idée généralement acceptée par la communauté scientifique, le cortex ne devenait pas totalement
silencieux : à chaque onde delta, un petit nombre de neurones sans cesse changeant restaient actifs.
Et il ne s’agissait pas d’un simple bruit de fond : de façon surprenante, nous avons découvert que
ces neurones formaient ce que les chercheurs nomment des « assemblées » — des ensembles de
neurones qui s’activent ensemble et de manière répétée pour permettre au cortex de coder des
informations. Plus étonnant encore, ces assemblées se formaient en réponse aux réactivations
spontanées de l’hippocampe. Cette observation inattendue suggérait qu’elles pouvaient être
impliquées dans la consolidation de la mémoire. Et de fait, ces assemblées contenaient
principalement des neurones qui avaient été particulièrement impliqués dans la tâche de
mémorisation que les rats avaient accomplie juste avant la période de sommeil. L’onde delta serait-elle
donc une période de silence sélectif, où la majorité des neurones deviennent silencieux pour ne
pas perturber une minorité de neurones qui joueraient un rôle fondamental à un moment-clef ? Pour
en avoir le coeur net, nous avons adapté la tâche de mémoire spatiale pour que les rats ne se
souviennent pas de leur expérience le lendemain. Puis nous avons provoqué des ondes delta
artificielles au bon moment, pour isoler des neurones associés aux réactivations hippocampiques, ou
quelques dizaines de millisecondes plus tard, pour isoler d’autres neurones au hasard. Résultat :
lorsque nous avons isolé les bons neurones, et seulement dans ce cas, les rats ont pu stabiliser leurs
souvenirs et ont parfaitement réussi le test le lendemain.
Ces résultats suggèrent donc une profonde révision de notre compréhension du cortex : les ondes
delta ne seraient pas des périodes de silence généralisé où le cortex devient inactif et se repose, mais
un moyen d’isoler très sélectivement des assemblées de neurones choisies, qui génèrent et
maintiennent une information cruciale entre les périodes de dialogue hippocampo-cortical et de
réorganisation des circuits corticaux, pour former des souvenirs à long terme.

Référence

Todorova R, Zugaro M. Isolated cortical computations during delta waves support memory consolidation. Science. 2019 Oct 18;366(6463):377-381. doi: 10.1126/science.aay0616.

Contact chercheur

Center for Interdisciplinary Research in Biology (CIRB), Collège de France, CNRS, INSERM, Université PSL, Paris, France. michael.zugaro@college-de-france.fr

Il existe un consensus croissant sur le fait que la maladie d’Alzheimer (MA) implique une défaillance de la machinerie homéostatique, qui est à la base de la stabilité de l’activité des circuits neuronaux. Pendant le développement de la MA, ces circuits neuronaux deviennent instables, en particulier dans une structure nécessaire pour la mémorisation des souvenirs nommée l’hippocampe. Les mécanismes à l’origine de cette instabilité demeurent peu clairs.

La protéine APP, précurseur du peptide amyloïde qui s’agrège sous forme de plaques, est au cœur de la pathogenèse de la MA. Dans une étude précédente, Paula Pousinha et ses collègues de l’équipe de Jacques Barik et Hélène Marie (IPMC, Nice), ont montré qu’un des fragments de l’APP nommé AICD pouvait modifier l’intégration du signal envoyé à la synapse (Pousinha et al. Elife 2017). Dans cette nouvelle étude, les chercheurs ont voulu savoir si ce fragment AICD contribuait aussi à la perturbation de l’activité des circuits neuronaux de l’hippocampe, contribuant ainsi à la perturbation des processus de mémorisation.

Combinant des techniques cellulaires, électrophysiologiques, computationnelles et comportementales, ces chercheurs ont identifié un nouveau mécanisme pathologique lié à l’AICD, dont les niveaux augmentent dans la MA. Lorsque les taux d’AICD s’accroissent dans les neurones, ces derniers ont plus de mal à être activés. Les canaux ioniques modifiés par l’AICD ont été identifiés, tous étant importants pour le contrôle de la stabilité des circuits neuronaux. Cet effet dépend de la transcription. De plus, cette altération dépendante d’AICD modifie l’activité oscillatoire de l’hippocampe, en particulier dans la gamme des g-fréquences hautement impliquée dans les processus de mémorisation. Enfin, dans un modèle murin dans lequel l’expression d’AICD est augmentée dans l’hippocampe, la mémoire est altérée.

Collectivement, ces données suggèrent que les niveaux pathologiques de l’AICD, déjà observés chez des patients humains de la MA, pourraient contribuer à une défaillance de l’homéostasie des circuits neuronaux, entraînant le passage du vieillissement normal à la MA.

Référence :

Pousinha PA, Mouska X, Bianchi D, Temido-Ferreira M, Rajão-Saraiva J, Gomes R, Fernandez SP, Salgueiro-Pereira AR, Gandin C, Raymond EF, Barik J, Goutagny R, Bethus I, Lopes LV, Migliore M, Marie H.The Amyloid Precursor Protein C-Terminal Domain Alters CA1 Neuron Firing, Modifying Hippocampus Oscillations and Impairing Spatial Memory Encoding.Cell Rep. 2019 Oct 8;29(2):317-331.e5. doi: 10.1016/j.celrep.2019.08.103.

Pour en savoir plus :

Pousinha PA, Mouska X, Raymond EF, Gwizdek C, Dhib G, Poupon G, Zaragosi LE, Giudici C, Bethus I, Pacary E, Willem M, Marie H. Physiological and pathophysiological control of synaptic GluN2B-NMDA receptors by the C-terminal domain of amyloid precursor protein. Elife. 2017 Jul 6;6. pii: e25659. doi: 10.7554/eLife.25659. PubMed PMID: 28682239; PubMed Central PMCID: PMC5544428.

Contact chercheur :

Paula Pousinha

Institut de Pharmacologie Moléculaire et Cellulaire

Cnrs, Université de Nice Sophia Antipolis, Nice, France.

pousinha@ipmc.cnrs.fr

La Société des Neurosciences exprime son soutien à la lettre ouverte demandant à la Commission Européenne la révision du titre de la mission de la commissaire Mariya Gabriel pour que les champs de la recherche et de l’éducation y soient représentés de façon explicite comme des priorités et non pas compris dans « Innovation et Jeunesse » .

Si vous souhaitez signer cette pétition, cliquez ici
Date limite : 23 octobre 2019

Les synucléinopathies sont des maladies neurodégénératives caractérisées par l’accumulation d’une protéine appelée α-synucléine sous forme agrégée au sein des cellules du système nerveux central. La maladie de Parkinson est la synucléinopathie la plus répandue, avec une accumulation de l’α-synucléine localisée au sein des neurones. L’atrophie multisystématisée est la seconde synucléinopathie la plus répandue, caractérisée par l’accumulation de l’α-synucléine au sein des cellules protectrices des neurones, appelées oligodendrocytes. L’accumulation de cette protéine sous forme pathologique dans ces cellules joue un rôle important dans la mort des neurones. Dans cet article, nous avons adopté une stratégie thérapeutique ayant pour but d’augmenter l’élimination de l’α-synucléine grâce à l’activation d’un des systèmes de dégradation des protéines, appelé autophagie, par l’intermédiaire de la protéine TFEB. Pour ce faire, nous avons ciblé spécifiquement les cellules affectées dans des modèles animaux de la maladie de Parkinson et d’atrophie multisystématisée. Nous avons démontré qu’un ciblage spécifique dans les neurones pour la maladie de Parkinson et dans les oligodendrocytes pour l’atrophie multisystématisée s’avère être une stratégie efficace pour protéger la mort des neurones. Ainsi, nous avons pu montrer pour la première fois l’intérêt de jouer sur sa dégradation et de cibler spécifiquement les cellules où l’α-synucléine s’agrège comme piste thérapeutique intéressante pour ces maladies neurodégénératives.

Synucleinopathies are neurodegenerative diseases characterized by the cellular accumulation of a protein called α-synuclein, in its misfolded conformation, into the central nervous system. Parkinson’s disease is the most common synucleinopathy, characterized by a neuronal α-synuclein accumulation while Multiple System Atrophy, the second most prevalent synucleinopathy, is characterized by the accumulation of the protein in the oligodendrocytes, the neuronal protective cells. Misfolded α-synuclein cellular accumulation plays a major pathological role in neuronal cell loss. In this article, we adopted a strategy aiming to increase α-synuclein clearance via the activation of the protein degradation machinery – called autophagy – in the affected cells using rodent models of Parkinson’s disease and Multiple System Atrophy. We showed that targeting the neuronal cells for Parkinson’s disease or the oligodendrocytes for Multiple System Atrophy cases is an efficient strategy to induce neuroprotection. Thus, we demonstrated for the first time that targeting α-synuclein degradation in a cell-specific way according to the synucleinopathy, is a promising therapeutic strategy for these neurodegenerative diseases.

Pour en savoir plus:

Arotcarena ML, Bourdenx M, Dutheil N, Thiolat ML, Doudnikoff E, Dovero S, Ballabio A, Fernagut PO, Meissner WG, Bezard E, Dehay B. Transcription factor EB overexpression prevents neurodegeneration in experimental synucleinopathies. JCI  Insight. 2019 Aug 22;4(16). pii: 129719. doi: 10.1172/jci.insight.129719.

Contact chercheur:

Benjamin Dehay, Ph.D

Institut des Maladies Neurodégénératives (IMN), CNRS UMR 5293, Université de Bordeaux

benjamin.dehay@u-bordeaux.fr

Le cholestérol participe à des fonctions essentielles du cerveau, et des dysfonctions de son métabolisme sont observées dans plusieurs maladies neurodégénératives. Dans cette étude, publiée dans la revue Brain,  les chercheurs ont restauré, par thérapie génique, une enzyme de régulation du métabolisme du cholestérol et ont mis en évidence les propriétés neuroprotectrices de cette enzyme dans un modèle murin de la maladie de Huntington.

Le cholestérol est un composant fondamental pour le bon fonctionnement des différents types cellulaires du cerveau. Ce lipide est important au moment du développement embryonnaire et tout au long de la vie post-natale et adulte puisqu’il est un élément de base des membranes cellulaires. En structurant celles-ci, il permet aux neurones de communiquer entre eux et d’assurer leurs fonctions, notamment pour des processus essentiels tels l’apprentissage et la mémoire. Contrairement aux organes périphériques qui peuvent utiliser le cholestérol alimentaire et celui produit par le foie, le cerveau doit synthétiser son propre cholestérol, car ce lipide ne peut pas passer la barrière hémato-encéphalique. Cette spécificité nécessite une régulation très fine du métabolisme du cholestérol au sein du cerveau ; toute dérégulation de sa synthèse et/ou de sa dégradation provoque des dysfonctionnements cellulaires importants, pouvant conduire à des maladies neurodégénératives.

La Maladie de Huntington (MH) est une maladie génétique héréditaire, conduisant à une neurodégénérescence progressive qui commence 15 ans avant les premiers symptômes. Les patients souffrent de troubles moteurs (chorée…), cognitifs et psychiatriques, cependant les seuls traitements actuellement disponibles n’ont pour cibles que les symptômes, sans guérir la maladie. La maladie est due à la mutation – des expansions anormales de « triplets CAG » – au niveau du gène codant la Huntingtine, ce qui conduit à de nombreuse dysfonctions neuronales.

Les chercheurs avaient précédemment montré que l’enzyme CYP46A1, qui dégrade le cholestérol en excès dans les neurones, est déficiente dans le cerveau des patients atteints de la MH, mais aussi dans des modèles murins de la MH. Sa restauration, par des approches de thérapie génique, permet de rétablir le métabolisme du cholestérol, protège le cerveau de la neurodégénérescence, et rétablit des fonctions motrices normales chez un modèle murin de la MH.

Dans cette étude, les chercheurs ont élucidé les mécanismes précis qui président à cette neuroprotection. Ainsi, la restauration de CYP46A1 permet, dans un modèle murin de la MH, de réguler la transmission neuronale, l’expression de nombreux gènes importants pour la survie neuronale, ainsi que l’élimination de la protéine Huntingtine mutée agrégée, toxique pour les cellules. Ces résultats mettent donc en évidence de nouveaux mécanismes neuroprotecteurs de CYP46A1, associés à une régulation du cholestérol au sein du cerveau, avec une compensation de nombreuses dysfonctions cellulaires associées à l’évolution lente de la maladie.

Pour en savoir plus:

Kacher R, Lamazière A, Heck N, Kappes V, Mounier C, Despres G, Dembitskaya Y,  Perrin E, Christaller W, Sasidharan Nair S, Messent V, Cartier N, Vanhoutte P, Venance L, Saudou F, Néri C, Caboche J, Betuing S. CYP46A1 gene therapy deciphers the role of brain cholesterol metabolism in Huntington’s disease. Brain. 2019 Aug 1;142(8):2432-2450. doi: 10.1093/brain/awz174. PubMed PMID: 31286142.

Contact chercheur:

Jocelyne Caboche

Neurosciences Paris Seine/IBPS. CNRS/INSERM/SU

7 quai Saint Bernard, Paris 75005

Les rapports des trois groupes de travail remis au Premier Ministre sont à présent disponibles sur le site internet du Ministère.

A l’occasion de la Semaine du Cerveau, la Société des Neurosciences recrute un(e) Community manager.

Missions :

• Animation et gestion site web (WordPress) & réseaux sociaux
• Gestion administrative diverse

Compétences requises :

• Maîtrise de WordPress
• Outils bureautique

Qualités requises : autonome, organisé(e), polyvalent(e)

Lieu : Secrétariat de la Société des Neurosciences, Bordeaux

Durée : 6 janvier au 30 avril 2020. CDD de 24 h par semaine

Contact : info@societe-neurosciences.fr

Savoir s’orienter pour trouver son chemin vers une destination donnée est une fonction essentielle à chaque être vivant. Fermez les yeux à l’endroit où vous vous trouvez et visualisez l’endroit où vous souhaitez aller. Une image de l’environnement et le chemin à prendre viennent de se former mentalement, suggérant que notre cerveau construit des représentations mentales de notre environnement et des capacités de calcul qui lui permettent de répondre comportementalement à ces questions. L’étude de la cognition spatiale offre ainsi un cadre de travail qui s’attaque à un problème passionnant mais complexe. En effet, les informations sensorielles sont multimodales et proviennent aussi bien de l’environnement que du déplacement du navigateur. Par conséquent, comment le cerveau traite-t-il l’ensemble de ces signaux sensoriels afin de générer une représentation du monde cohérente d’une part et produire un déplacement efficace du navigateur d’autre part? Plusieurs décennies de recherche ont révélé dans l’hippocampe et plusieurs structures anatomiquement connectées, l’existence de neurones dont l’activité est modulée par l’espace : les cellules de lieu et de grille ainsi que celles de direction de la tête ou encore de bordure. L’ensemble de ces neurones forme une représentation neurale du monde qui nous entoure. Cependant une question clef demeure non résolue : comment cette représentation mentale, appelée également carte spatiale, est-elle maintenu stable alors que nous nous déplaçons continuellement ?

Les nouveaux travaux scientifiques de l’équipe Cervelet, Mémoire et Navigation (Sorbonne Université, Institut de Biologie Paris Seine, Neurosciences Paris Seine, UMR CNRS 8246, INSERM 1130, Paris) apportent un éclairage important à cette question. Les chercheurs de cette équipe ont en effet démontré que le cervelet, une structure cruciale pour l’intégration sensori-motrice, permet de stabiliser l’orientation de la carte spatiale formée au sein de notre hippocampe.

Les chercheurs ont enregistré l’activité des cellules de lieux de l’hippocampe chez des souris transgéniques présentant un déficit de potentialisation des cellules de Purkinje du cervelet. Ils ont observé que la capacité des souris mutantes à maintenir une orientation stable de leur représentation spatiale est altérée lorsque les souris explorent un environnement familier. L’analyse de leur comportement a révélé par ailleurs que lorsque la carte spatiale présente une orientation anormale, les souris explorent davantage l’objet présent dans leur environnement comme si celui-ci leur paraissait déplacé, suggérant un déficit d’orientation des souris. Ainsi, lorsque ces souris sont testés dans la piscine de Morris, un labyrinthe aquatique permettant de tester les capacités d’apprentissage et de mémoire spatiale, elles montrent non seulement des performances plus variables mais aussi des capacités de localisation du but et d’orientation moins précises que les souris contrôles. Ces données, complémentaires de travaux précédents de l’équipe (Rochefort et al., 2011) révèlent un rôle crucial du cervelet dans la cognition spatiale et indiquent que la façon dont le cervelet influence l’activité des cellules de lieux est multiple et dépend du type de plasticité engagée.

Ce résultat fait écho à une autre étude récemment publiée par l’équipe dans laquelle les voies anatomiques par lesquelles le cervelet pourrait influencer l’hippocampe ont été identifiées  Les auteurs ont ainsi montré qu’il existe plusieurs sous-régions du cortex cérébelleux anatomiquement connectées à l’hippocampe. Ces sous-régions présentent également une interaction physiologique avec l’hippocampe dont la dynamique dépend de la tâche comportementale réalisée (Watson et al., eLife, 2019).

Contacts chercheurs :
Christelle Rochefort
Laure Rondi-Reig

Sorbonne Université
Institut de Biologie Paris Seine
Neurosciences Paris Seine
UMR CNRS 8246, INSERM 1130, Paris

Référence

Lefort JM, Vincent J, Tallot L, Jarlier F, De Zeeuw CI, Rondi-Reig L* and Rochefort C* (2019). Impaired cerebellar Purkinje cell potentiation generates unstable spatial map orientation and inaccurate navigation, Nat Commun. 10(1):2251

Watson* Obiang* Torres-Herraez*, Watilliaux, Coulon, Rochefort and Rondi-Reig (2019). A neural framework for cerebellar contributions to navigation processes, Elife. 17;8. pii: e41896

Autres références :

Rochefort C.*, Arabo A.*, André M., Poucet B., Save E*. and Rondi-Reig L* (2011). Cerebellum Shapes Hippocampal Spatial Code. Science, 334, 385-389