Propriétés d’excitabilité des cellules de Renshaw au cours du développement embryonnaire de la moelle épinière, chez la souris - CNRS - Centre national de la recherche scientifique Accéder directement au contenu
Thèse Année : 2018

Excitability properties of Renshaw cells during embryonic development of mouse spinal cord

Propriétés d’excitabilité des cellules de Renshaw au cours du développement embryonnaire de la moelle épinière, chez la souris

Résumé

As many developing neuronal networks, embryonic spinal cord spontaneously generates recurrent synchronized neural activity, which is involved in multiple aspects of motor circuit maturation. During an initial embryonic period (E12.5 to E14.5 in mice), this activity is mainly under the control of acetylcholine, GABA and glycine release. In motoneurons, this activity is characterized by giant depolarizing potentials (GDPs), mainly evoked by a release of GABA, the latter being regulated by the activation of cholinergic receptors, suggesting a recurrent loop between motoneurons and GABAergic interneurons. The mechanisms of this neurotransmitters release and the identification of the first functional GABAergic interneurons interacting with motoneurons are unknown. On this basis, we show that at E12.5, Renshaw cells (RCs) express GABA and also generate GDPs that can evoke multiple action potentials or "plateau potentials". Distinct firing patterns of RCs, in response of injected current, were observed and classified as single-spiking, repetitive-firing or sodium plateau potentials. Between E12.5 and E14.5, while motoneurons intrinsic excitability classically increases, RCs intrinsic excitability surprisingly transitory regresses. We show that the ratios of persistent sodium and potassium voltage-dependent conductances play a major role in determining firing patterns and account for the regression of RCs intrinsic excitability.
Comme beaucoup de réseaux neuronaux en développement, la moelle épinière génère spontanément une activité neuronale synchronisée récurrente qui intervient dans de nombreux aspects de maturation du circuit moteur. Au cours d'une période embryonnaire initiale (E12,5-E14,5 chez la souris), cette activité est majoritairement sous le contrôle de la libération d’acétylcholine, de GABA et de glycine. Dans les motoneurones, cette activité se caractérise par des dépolarisations géantes (GDPs) évoquées principalement par une libération de GABA, cette dernière étant régulée par l’activation de récepteurs cholinergiques, suggérant une boucle récurrente entre les motoneurones et les interneurones GABAergiques. Les mécanismes de libération de ces neurotransmetteurs et l’identification des premiers interneurones GABAergiques fonctionnels interagissant avec les motoneurones sont inconnus. Nous montrons qu’à E12,5, les cellules de Renshaw (CRs), expriment du GABA et génèrent aussi des GDPs, pouvant évoquer une décharge répétée de potentiels d’action ou de « potentiels en plateau ». Différents profils de décharge intrinsèques des CRs, en réponse à l’injection de courant, ont été observés et classés en « 1 PA », « train de PA », « potentiels en plateau ». De manière surprenante, entre E12,5 et E14,5, alors que l’excitabilité intrinsèque des MNs augmente classiquement, l’excitabilité intrinsèque des CRs régresse transitoirement. Nous montrons que les rapports des conductances sodiques persistantes et les conductances potassiques voltage-dépendantes jouent un rôle majeur dans la détermination des profils de décharge et peuvent expliquer la régression d’excitabilité intrinsèque des CRs.
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Citer

Juliette Boeri. Propriétés d’excitabilité des cellules de Renshaw au cours du développement embryonnaire de la moelle épinière, chez la souris. Neurosciences [q-bio.NC]. Sorbonne Université, 2018. Français. ⟨NNT : 2018SORUS381⟩. ⟨tel-02866065⟩
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