Développement, évolution et fonction des systèmes commissuraux

Présentation

Le système nerveux est constitué de réseaux complexes de cellules excitables (les neurones) connectés au niveau des synapses. Les connexions neuronales se mettent en place pendant le développement embryonnaire. Les neurones émettent un prolongement, l’axone, qui croît dans le cerveau en direction des cellules cibles. La migration des neurones et la formation d’une gaine de myéline autour de l’axone sont d’autres phases essentielles du développement neuronal. Depuis plusieurs décennies, de nombreux chercheurs ont essayé de découvrir les mécanismes cellulaires et moléculaires qui contrôlent le guidage des axones au cours du développement. Ces travaux ont montré que ces processus ont été très conservés au cours de l’évolution des espèces. On a aussi découvert que les connexions neuronales sont plastiques et qu’elles sont modifiées au cours des processus physiologiques normaux (notamment l’apprentissage) mais aussi dans des situations pathologiques, comme l’albinisme.

Depuis sa création, notre équipe étudie le développement des connexions neuronales dans le système nerveux. Ce domaine de recherche est en pleine expansion car il a été montré que les mécanismes et les molécules qui régulent la croissance des axones et la migration des neurones, modulent aussi les interactions cellulaires en dehors du cerveau, dans de nombreux organes en développement et dans les tumeurs cancéreuses. Nos travaux visent principalement à comprendre la fonction et le mode d’action des molécules de guidage axonal au cours du développement du système nerveux, et en particulier du système visuel. 

Nous travaillons sur un nombre limité de modèles (rétine, nerfs cornéens, neurones précérébelleux, neurones commissuraux). Nous essayons ainsi de comprendre comment s’organisent les couches cellulaires dans la rétine et comment les axones commissuraux peuvent connecter les deux moitiés du cerveau. Pour répondre à ces questions nous utilisons divers modèles animaux (oiseaux, poissons, rongeurs, etc). Nous essayons de développer des outils thérapeutiques permettant de régénérer la cornée et le nerf optique.

Nous participons à diverses initiatives nationales et internationales qui visent à appliquer des techniques moderne à l’étude de l’embryon humain afin de mieux comprendre l’origine des maladies du développement. Ainsi, nous participons à HuDeCA (Human Developmental Cell Atlas) un projet pluriannuel initié par l’Inserm qui élabore un atlas de référence des types cellulaires humains embryonnaires et fœtaux. Un de nos objectifs est de combiner et intégrer de multiples techniques pour établir les caractéristiques des cellules dans des organes embryonnaires. Notre équipe a mis au point une technique innovante d’imagerie 3D, qui permet de visualiser les cellules dans des organes rendus transparents, à l’aide d’un microscope, dit à feuillet de lumière, qui scanne les tissus avec des lasers. Nous avons publié récemment un premier atlas du développement de la tête humaine et notamment des muscles qui font bouger les yeux.