SEIX 17-20 octobre 2005 - Atelier Calcium

l‟insecte (comme l‟hippocampe chez les vertébrés) est constituée de cellules de Kenyon, avec
une distribution parallèle et compacte des fibres nerveuses. Les cellules de Kenyon reçoivent
l‟information au niveau de leurs dendrites situés dans les calices de corps pédonculés ; Cette
information (olfactive) arrive des antennes et des palpes via les lobes antennaires. Dans
chacun des deux corps, c‟est environ 2500 cellules de Kenyon qui projettent leur axone dans
un pédoncule vers les lobes.
Les corps pédonculés peuvent être amputés de l‟insecte adulte, simplement en nourrissant les
larves à un moment restreint et précis de leur développement avec de l‟hydroxyurée. Les
drosophiles ne sont alors pas du tout gênées dans la perception des odeurs, ou au niveau visuel
dans la perception de formes simples, ni dans leur sensibilité tactile ; par contre, cette
expérience révèle que les corps pédonculés sont indispensables à l‟apprentissage et à la
mémoire olfactive. Les données récentes suggèrent qu‟ils ne seraient pas obligatoires pour
l‟acquisition ou le stockage des informations olfactives, mais bien pour le traitement de ces
informations et le rappel de la mémoire olfactive.
De ces données, on peut tirer non seulement un modèle de fonctionnement au niveau
cellulaire peu ou prou articulé autour de la cascade de l‟AMPc (Davis, 2001) et un schéma des
circuits neuro-anatomiques impliquant les corps pédonculés (Margulies, 2005). Il est alors
d‟autant plus important de comprendre les patterns d‟activité neuronale du cerveau, tant dans
leur déroulement dans le temps que dans leur organisation dans l‟espace. En contrôlant
l‟expression d‟un transgène pour l‟expression de la protéine aequorine dans les corps
pédonculés, un des points d‟accès de l‟activité des cellules de Kenyon a été de suivre
l‟évolution des niveaux de calcium intracellulaires, dans des insectes intacts. Intrinsèquement,
les corps pédonculés possèdent une activité oscillatoire du calcium avec une période moyenne
de cinq minutes
dans les mouches
ENCART 2. GENETIQUE MOLECULAIRE : le système
normales.
GAL4/UAS
Lorsque les
Le système de piège à enhancer GAL4/UAS s'est révélé
extrêmement utile, non seulement pour visualiser, mais aussi
pour manipuler les corps pédonculés au sein d'un organisme
intact. Le rapporteur au calcium aequorine est placé sous
contrôle du facteur de transcription GAL4. De cette façon,
nous avons établi un système dans lequel nous avons en
quelque sorte accès à l‟activité de tissus intacts de Drosophile.
Une large collection de pièges à enhancer a été établi dans le
laboratoire de Kim Kaiser à Glasgow. Leur expression est
centrée sur certaines sous-structures du cerveau, dont les corps
pédonculés.
mesures sont
effectuées dans un
cerveau intact (et
non dans une
mouche complète)
les oscillations
sont toujours
présentes, ce qui
indique qu‟elles se
manifestent
spontanément et
indépendamment
des afférences
sensorielles. Elles sont donc le résultat de changements synchronisés d‟une majorité de la
population des cellules de Kenyon des corps pédonculés. À l‟heure actuelle, cette
synchronisation peut avoir son origine dans une horloge interne, ou découler d‟un réseau
établi entre les cellules de Kenyon ou enfin découler d‟afférentes externes aux corps
pédonculés. Ces oscillations peuvent être modulées pharmacologiquement en bloquant une
variété de canaux dépendant du voltage et de récepteurs aux neurotransmetteurs. Ces
oscillations sont pourtant spontanées, car observées sans manipulation (stimulation électrique
ou chimique). L‟amplitude de ces oscillations est augmentée de façon spectaculaire dans le
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