Plus vaste que la Voie lactée : exploration des confins du système nerveux

Biologie
Sciences
Recherche et innovation
Étudiants au bord du canal Rideau avec le complexe STEM en arrière-plan
Composé de quelque 100 milliards de neurones reliés par un nombre incalculable de connexions, le système nerveux est l’un des systèmes les plus complexes du corps humain.

Il y aurait même plus de connexions dans le cerveau humain que d’étoiles dans la Voie lactée! L’exploration du système nerveux est essentielle pour mieux comprendre les fonctions physiologiques, le comportement et la cognition ainsi que l’évolution des maladies et blessures.

Alex Laliberté, un chercheur postdoctoral dirigé par le professeur Tuan Bui, étudie le système nerveux en le décomposant en populations neuronales plus digestes. Il étudie principalement les interneurones DI3 – une population neuronale de la moelle épinière – pour faire la lumière sur leur rôle dans le contrôle du mouvement. Le chercheur a établi des systèmes génétiques lui permettant de sélectionner expressément des récepteurs DREADD (pour designer receptors exclusively activated by designer drugs) utilisés pour activer et désactiver à distance les interneurones DI3 de souris effectuant diverses tâches comportementales. Une drogue désactivant les interneurones DI3 a notamment été administrée à des souris qui couraient sur un tapis roulant dans le but d’observer les effets de cette désactivation sur leurs comportements moteurs. Les résultats d’Alex montrent que la désactivation de ces interneurones chez des souris saines a très peu d’effet sur leurs mouvements. Toutefois, les souris présentant des lésions médullaires perdaient la capacité de soutenir leur poids et de retrouver des fonctions motrices. Malgré les lésions médullaires, ces souris sont capables de marcher sur un tapis roulant grâce à l’activation des réflexes de leurs membres. Les résultats des expériences d’Alex prouvent le rôle capital joué par les interneurones DI3 dans l’amplification des réflexes myotatiques et de l’information sensorielle, des fonctions essentielles à la marche après une lésion médullaire chez la souris, dont l’organisme ne parvient plus à transmettre les signaux du cerveau à la moelle épinière.  

Alex Laliberté

Alex étudie également la spasticité, soit une augmentation de la raideur musculaire causée par une lésion cérébrale ou médullaire qui entrave les mouvements. Il élabore un nouveau modèle animal de spasticité pour remplacer les modèles actuels, qui ne se transposent pas aux humains. Il a utilisé l’optogénétique – une technique biologique pour contrôler l’activité neuronale à l’aide de la lumière – pour provoquer facilement et de manière constante des spasmes chez les souris présentant des lésions médullaires. Grâce à ce nouveau modèle, il accélérera et améliorera la fiabilité de sa collecte de données sur le sujet, et pourrait réaliser des essais de traitements antispastiques.

Alex a présenté ses résultats remarquables à la réunion 2022 de la International MotorNeuron Society à Banff. Il a également reçu une bourse de recherche de deux ans d’une valeur de 200 000 dollars américains de la fondation Craig H. Neilsen pour l’avancement de ses recherches sur les lésions médullaires.

Pour en savoir plus: