Abstract FR:

Mes travaux de doctorat ont porté sur la caractérisation fonctionnelle de senseurs calciques bioluminescents et leur utilisation pour l’imagerie des activités neuronales dans le cortex cérébral de rat, in vitro. J’ai étudié les cinétiques d’émission de bioluminescence de trois senseurs qui sont des protéines de fusion unissant la Green Fluorescent Protein (GFP) à la photoprotéine aequorine, obeline ou un mutant d’aequorine à haute affinité calcique. J’ai montré que les propriétés cinétiques intrinsèques de ces trois senseurs diffèrent largement. Puis, en utilisant une approche couplant l’imagerie de bioluminescence et l’enregistrement électrophysiologique en patch-clamp dans les neurones pyramidaux de la couche V du néocortex exprimant ces senseurs par transfert viral, j’ai caractérisé la sensibilité de ces senseurs aux transitoires calciques associés à l’activité électrique neuronale. J’ai montré que ces chimères GFP-photoprotéine sont des indicateurs supralinéaires de l’activité électrique neuronale et que leurs propriétés biophysiques intrinsèques ont peu d’influence sur leur capacité à détecter des transitoires calciques neuronaux. Parallèlement au travail de caractérisation fonctionnelle, nous avons utilisé la protéine GFP-aequorine pour étudier la modulation des activités du réseau néocortical par l’acétylcholine. Par imagerie de bioluminescence, nous avons ainsi pu montrer que l’acétylcholine, via les récepteurs muscariniques, modifie l’organisation spatio-temporelle d’activités évoquées électriquement au sein du réseau néocortical en induisant une réponse prolongée de plusieurs dizaines de secondes dans les neurones de la couche V.