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112 | 2013
Annuaire du Collège de France 2011-2012
Résumé des cours et travaux 112e année
Équipes accueillies

Circuits neuronaux et comportement. Analyse génétique de traitement olfactif et fonction

(CIRB)
Alexander Fleischmann
p. 894-895

Texte intégral

1Responsable : Alexander Fleischmann

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2Notre laboratoire s’intéresse aux circuits neuronaux qui sous-tendent la perception des odeurs. Nous utilisons une combinaison d’approches expérimentales chez la souris, incluant génétique moléculaire, imagerie in vivo et analyse du comportement, pour comprendre la logique du codage de l’information sensorielle par les différents relais olfactifs du cerveau.

3La perception des odeurs repose d’une part sur la reconnaissance des divers composants odorifères en périphérie, et d’autre part sur des mécanismes généraux dans le cerveau qui permettent la discrimination des odeurs. Chez les souris, les odeurs sont reconnues par des récepteurs olfactifs exprimés à la surface des neurones sensoriels de l’épithélium olfactif. Chaque odeur active un sous-ensemble de neurones sensoriels, et est représentée par un pattern d’activité glomérulaire spatialement invariant dans le bulbe olfactif, le premier centre de traitement de l’information olfactive.

4L’information encodée par l’activité des glomérules est ensuite transmise par les cellules mitrales et moufetées vers divers centres olfactifs de plus haut-niveau, qui pourraient être impliquées dans la production des réponses comportementales à partir des représentations corticales.

Des souris au « nez monoclonal » : un indice du traitement de l’information sensorielle

5Afin d’étudier les propriétés fonctionnelles des circuits impliqués dans le traitement de l’information olfactive, nous avons perturbé les patterns d’activité neuronale induits par les stimuli olfactifs en développant une souris transgénique dont 95 % des neurones sensoriels expriment le récepteur olfactif à l’acétophénone, nommé M71.

6Des expériences d’imagerie biphotonique in vivo et des analyses comportementales de ces souris nous ont suggéré un modèle du traitement de l’information olfactive selon lequel la reconnaissance de motifs d’activité neuronale au dessus du bruit de fond (phénomène de contraste) est cruciale pour la détection des odeurs.

7Pour mettre à l’épreuve ce modèle, nous employons des techniques de pointe d’imagerie in vivo pour comprendre comment le cerveau génère les représentations corticales d’odeurs à partir des patterns d’activité glomérulaire. Nous utilisons des lignées de souris génétiquement modifiées pour caractériser l’activité neuronale induite par les odeurs dans les différents types de neurones du cortex olfactif. Enfin, nous utilisons des approches optogénétique pour analyser l’organisation fonctionnelle de ces différents circuits neuronaux et leurs rôles dans les réponses comportementales aux odeurs.

8Le laboratoire utilise une approche interdisciplinaire, combinant génétique moléculaire de la souris, imagerie fonctionnelle in vivo et paradigmes comportementaux pour étudier ces questions clés de biologie sensorielle et neurosciences.

Publications 2011-2012

Angelo K., Rancz E.A., Pimentel D., Hundahl C., Hannibal J., Fleischmann A., Pichler B., Margrie T.W., « A biophysical signature of network affiliation and sensory processing in mitral cells »,Nature, 488(7411), 2012, 375-8.

Glinka M.E., Samuels B.A., Diodato A., Teillon J., Feng Mei D., Shykind B.M., Hen R., Fleischmann A., « Olfactory deficits cause anxiety-like behaviors in mice », J. Neurosci., 32(19), 2012, 6718-25.

Choi G.B., Stettler D.D., Kallman B.R., Bhaskar S.T., Fleischmann A., Axel R., « Driving opposing behaviors with ensembles of piriform neurons », Cell., 146(6), 2011, 1004-15.

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Pour citer cet article

Référence papier

Cours et travaux du Collège de France. Annuaire 112e année, Collège de France, Paris, avril 2013, p. 894-895. ISBN 978-2-7226-0198-7

Référence électronique

Alexander Fleischmann, « Circuits neuronaux et comportement. Analyse génétique de traitement olfactif et fonction », L’annuaire du Collège de France [En ligne], 112 | 2013, mis en ligne le 22 novembre 2013, consulté le 23 février 2018. URL : http://journals.openedition.org/annuaire-cdf/1088

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Auteur

Alexander Fleischmann

Responsable de l’équipe « Circuits neuronaux et comportement. Analyse génétique de traitement olfactif et fonction » accueillie au Collège de France

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Droits d’auteur

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