Unite d’Imagerie Dynamique du Neurone
Chef d’unité: DIGREGORIO, David

Le département accueille un nouveau groupe, l’Unité d’Imagerie Dynamique du Neurone, qui est dirigée par David DiGregorio. Ces chercheurs utilisent des méthodes optiques pour étudier le fonctionnement des neurones dans le cerveau. Le cerveau contient des milliards de neurones qui communiquent entre eux par des contacts spécialisés, les synapses. Les défauts de fonctionnement synaptiques sont responsables de multiples désordres neurologiques, dont les troubles mnésiques de la maladie d’Alzheimer. Les propriétés des synapses, et en particulier leur capacité de pouvoir moduler la force des communications qu’elles ont établies avec les neurones d’un même réseau, sont essentielles pour l’apprentissage et la mémorisation. Ces phénomènes sont traditionnellement explorés par des méthodes d’électrophysiologie. L’équipe nouvellement installée s’est engagée dans l’ambitieuse entreprise de développer et d’appliquer des outils optiques pour étudier ces phénomènes. Ils permettent d’examiner le comportement synaptique dans des compartiments neuronaux inaccessibles par d’autres méthodes. L’analyse de la transmission synaptique par des méthodes optiques permet de s’affranchir de nombreux obstacles spatio-temporels. Elle permet de visualiser et de manipuler l’activité synaptique au sein de dendrites très fins, d’épines dendritiques uniques, de branches dendritiques, voire même au niveau du bouton pré-synaptique. Les chercheurs espèrent par ces moyens pouvoir identifier des mécanismes cellulaires nouveaux impliqués dans le transfert de l’information et mieux comprendre les capacités computationnelles des neurones du cerveau. 


Unite of Dynamic Neuronal Imaging
Head of unit: DIGREGORIO, David

David DiGregorio is a new Chef d’unite in the department of neuroscience who specializes in the use of optical methods to study neuronal function within brain tissue. Within the brain there are billions of cells (neurons) that communicate with each other via specialized contacts called synapses, where a chemical (neurotransmitter) is passed between the two cells. Defects in the communication between synapses are thought to be at the heart of the memory deficits associated with neuropathological disorders such as Alzheimer’s disease. Therefore, elucidating the properties of synapses and their ability to adapt the strength of such communication is fundamental to our understanding of brain function, learning, and memory storage under normal and pathological conditions. Such questions are generally addressed with electrophysiology, but his laboratory has taken the ambitious step to develop and apply optical tools to study the physiological signaling within neuronal subcompartments that are inaccessible to most other methods. The work in his laboratory has been focused on the development of optical techniques, which circumvent this temporal and spatial barrier, including: rapid two-photon and single photon calcium imaging and detection, optical detection of neuronal membrane voltage, and neurotransmitter uncaging. By monitoring and manipulating synaptic signaling in thin dendrites, single spines, dendritic branches and even in presynaptic boutons we will identify new cellular mechanisms fundamental for understanding information flow, and the computation power of neurons within the brain. 

Figure legend: Cerebellar Purkinje cell (PC) and granule cell (GC) labeled with a fluorescence molecule that permits the optical detection of electrical signals in single neurons.