Le modèle des ganglions de la base revisité par l'étude neuronale unitaire des projections striatofuges et de leur contenu neurochimique chez la souris

Autor: Reduron, Laetitia
Jazyk: francouzština
Rok vydání: 2023
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Druh dokumentu: Texte::Thèse::Mémoire de maîtrise
Popis: Les ganglions de la base (GB) sont un ensemble de structures sous-corticales qui régulent le comportement psychomoteur. Le striatum (STR) constitue la principale structure intégratrice des ganglions de la base. Il contient des neurones de projection (MSN), dont une moitié exprime le récepteur dopaminergique D₁ et l'autre moitié exprime D₂. Le modèle anatomique des GB repose sur la ségrégation des projections axonales efférentes du striatum en voie directe et en voie indirecte. Selon ce schème organisationnel, la voie directe est constituée de MSN D₁ exprimant substance P (SP) et dynorphine (DYN) dont l'axone cible le noyau entopédonculaire (ENT) et la substance noire réticulée (SNr). Les MSN D₂ sont à l'origine de la voie indirecte, expriment l'enképhaline (ENK) et ciblent le globus pallidus(GP). Des reconstructions axonales unitaires ont toutefois démontré qu'un même axone de MSN puisse projeter dans toutes les structures cibles du STR. Ces résultats vont à l'encontre du modèle binaire et suggèrent que les voies directe et indirecte ne soient pas aussi ségréguées que ce que le modèle laisse présager. Les travaux de recherche présentés dans ce mémoire visent à quantifier le degré de collatéralisation axonale des MSN D₁ et D₂ dans les différentes cibles du STR, ainsi qu'à élucider la distribution neuropeptidique au sein de ces axones striatofuges, et ce, chez la souris. L'hypothèse proposée implique que l'axone d'un même MSN D₁ ou D₂ puisse se projeter dans les trois cibles du STR via un jeu complexe de collatérales axonales, mais que son contenu neuropeptidique puisse être libéré différentiellement dans ces structures cibles. Les résultats obtenus indiquent que, bien que la grande majorité des MSN D₁ ou D₂ possèdent des collatérales axonales dans toutes les cibles, les axones D₁ ne libèrent de la DYN que dans l'ENT et la SNr, alors que les axones D₂ ne libèrent leur ENK que dans le GP. Ces résultats mettent en doute la validité du modèle binaire de l'organisation anatomique et fonctionnelle des GB et exposent un substratum morphologique pouvant expliquer la neuroplasticité adaptative qui caractérise ces structures sous-corticales.
The basal ganglia (BG) consist of a set of subcortical structures that regulate psychomotor behaviour. The striatum (STR) constitutes the main integrative structure of the BG. It is mostly composed of GABAergic medium spiny projection neurons (MSNs), of which one half expresses the dopamine receptor D₁ and the other half expresses D₂. The anatomical model of the BG, commonly used to explain the functioning of these subcortical structures, is based on the segregation of efferent axon projections from the STR into a direct pathway and an indirect pathway. According to this organizational scheme, the direct pathway is composed of D₁ MSNs expressing the neuropeptides substance P (SP) and dynorphin (DYN) whose axon directly targets the outputs of the BG - the entopeduncular nucleus (ENT) and the substantia nigra pars reticulata (SNr). D₂ MSNs give rise to the indirect pathway, express enkephalin (ENK) and target the globus pallidus (GP). Single-cell axon reconstructions have however shown that single MSN striatofugal axons project to all target structures of the STR (GP, ENT, SNr). These results are at odds with the binary model and rather suggest that the direct and indirect pathways are not as segregated as this model lets on. The research works presented in this thesis aim to quantify the degree of axonal collateralization of D₁ and D₂ MSNs projecting to the different target structures of the STR, and to elucidate the neuropeptide distribution within these striatofugal axons, in mice. The proposed hypothesis implies that the axon of a single D₁ or D₂ MSN projects to all STR targets through a complex set of axon collaterals, while its neuropeptide contents are released differentially into these target structures. Our data indicate that, while the vast majority of D₁ or D₂ MSNs possess axon collaterals that innervate all targets, D₁ axons release DYN only in the ENT and SNr, and D₂ axons release ENK only in the GP. These results challenge the validity of the binary model of the anatomical and functional organization of the BG and expose a morphological substratum that may explain the adaptive neuroplasticity that characterizes these subcortical structures.
Databáze: Networked Digital Library of Theses & Dissertations
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