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Equipe « Excitabilité cellulaire et dynamiques des réseaux neuronaux »

Presentation

Les activités cérébrales sont sous-tendues par des dynamiques spécifiques et des phénomènes plastiques dans les réseaux neuronaux, lesquelles résultent d’interactions complexes et continues entre les propriétés synaptiques et intrinsèques des neurones. L’objectif de Stéphane Charpier est de découvrir les mécanismes cellulaires, synaptiques et membranaux responsables de plusieurs états du cerveau : normal (mémoire et endogène) et pathologique (épilepsie). Il mène donc des études électrophysiologiques à différents niveaux d’intégration : de la membrane neuronale aux réseaux synaptiques à grande échelle.

 

Épileptogenèse de l’épilepsie-absence

L’équipe de Stéphane Charpier essaie d’identifier les mécanismes d’initiation, de propagation et, potentiellement, de généralisation de paroxysmes électriques associés à l’épilepsie généralisée (épilepsie-absence, la forme prototypique d’épilepsie généralisée non convulsive) et focale (épilepsie du lobe temporal).

Grâce aux nouvelles techniques mathématiques appliquées à l’analyse de signaux électrophysiologiques, l’équipe de Stéphane Charpier, en collaboration avec le service d’épileptologie de la Pitié-Salpêtrière (Pr. M. Baulac) est capable d’identifier, à partir des données issues des EEG intracrâniens, des marqueurs électriques cérébraux précédant de quelques minutes la survenue de crises partielles du lobe temporal. Cette possibilité de prévoir les crises ouvre d’importantes perspectives en matière de pathophysiologie et de thérapeutiques, telles que la mise au point d’un « système d’alerte » ou la réalisation d’interventions chirurgicales « hautement ciblées » visant à empêcher les crises d’épilepsie.

De plus, après avoir découvert le site d’initiation des absences dans un modèle génétique, ils s’intéressent aux caractéristiques pathogènes et physiologiques de la zone ictogénique du cortex, au niveau intracellulaire.

L’équipe de Stéphane Charpier étudie les mécanismes ictogéniques chez des sujets épileptiques en suivant trois perspectives principales :

– La caractérisation des marqueurs électrophysiologiques des crises humaines.

– L’élucidation des processus pathogènes postnataux par lesquels les neurones du cortex acquièrent des propriétés épileptogènes.

– La détermination de l’impact des absences sur le traitement cognitif, sensoriel et de la conscience.

 

Plasticité et traitement des informations

Selon l’hypothèse généralement acceptée, les processus de mémoire, impliquant le stockage et le souvenir d’expériences passées, résultent de changements sur le long terme de la force des connexions synaptiques entre les neurones.

L’équipe de Stéphane Charpier développe une recherche originale pour mettre en lumière une nouvelle forme de mémoire dans le cerveau après avoir découvert que les neurones présentent diverses formes de sensibilité et de plasticité électriques inhérentes pouvant sous-tendre les processus d’apprentissage sans affecter les connexions synaptiques.

 

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