Toward the demonstration of a GABAergic neurotransmission in the outer plexiform layer of mammalian retina
Institution:
Paris 6Disciplines:
Directors:
Abstract EN:
The integration of light information starts early in the retina, in the first synapse involving photoreceptors (PR), bipolar cells (BC) and horizontal cells (HC). HC are implicated in lateral inhibition, a mechanism designed to enhance spatial contrasts and to improve detection of boundaries. The physiological bases of this mechanism remains unidentified. Among the different hypotheses explaining contrast enhancement, we focused on the hypothesis of GABAergic neurotransmission arising from HCs. Using electrophysiological, immunohistochemical and molecular biology techniques, we showed that HCs in mouse contain GABA in vivo, but that this GABA content is lost during tissue preparation, what can explain the controversial results concerning the GABAergic nature of HCs in several species including mice. We thus designed a protocol allowing a GABA restoration in HCs in electrophysiological recording conditions. Doing so, we could characterize a functional GABAergic neurotransmission between HCs and rod BCs, with electrophysiological recordings of rod BCs during electrical stimulations of HCs. On the other hand, we showed that cone PRs in mouse have functional GABAA receptors and express their α1, β3 et γ2 subunits. However, a comparison with Arvicanthis, a diurnal rodent with a cone-rich retina, suggests that cones express GABAB receptors, while cones in primates express both GABAA and GABAB receptor subunits. GABA may thus act as a feedback neurotransmitter from HCs to cone PRs, but also as a feedforward neurotransmitter between HCs and BCs, in both cone and rod pathways, through mechanisms that differ between species
Abstract FR:
L'intégration des informations lumineuses commence dans la rétine dès la première synapse entre les cônes et les cellules bipolaires (CB), où les cellules horizontales (CH) jouent un rôle important dans le mécanisme d'inhibition latérale, permettant un renforcement du contraste spatial et de la détection des contours des objets. Parmi les différentes hypothèses proposées pour ce phénomène, nous nous sommes principalement intéressés à celle d'une neurotransmission GABAergique issue des CH. Nous avons montré que les CH de souris contiennent du GABA in vivo, mais que ce contenu est très volatile et disparaît au cours de la manipulation du tissu. Nous avons établi un protocole permettant de restaurer le contenu en GABA des CH en condition d’enregistrement électrophysiologique. Des enregistrements électrophysiologiques de CB à bâtonnets au cours de stimulations électriques des CH ont ainsi permis de mettre en évidence une neurotransmission GABAergique fonctionnelle dans la voie des bâtonnets. D'autre part, nous avons démontré que les cônes de souris possèdent des récepteurs GABAA fonctionnels, dont ils expriment les sous-unités α1, β3 et γ2. En revanche, la comparaison avec l'Arvicanthis, un rongeur diurne dont la rétine est riche en cônes, suggère l'expression préférentielle de récepteurs de type GABAB, alors que les photorécepteurs de primates expriment quant à eux les sous-unités des récepteurs GABAA et GABAB. L'action du GABA des CH peut donc se faire sous la forme d'un rétrocontrôle vers les cônes mais aussi d'un procontrôle vers les CB, dans la voie des cônes mais aussi dans celle des bâtonnets, via des mécanismes pouvant différer selon les espèces