Cours Bouslama_Glie et comportement PDF

28 Novembre 2024 Glie et comportement Lamia BOUSLAMA-OUEGHLANI Institut du Cerveau-ICM  Plan du cours I/ Histoire des cellules gliales et les changements des concepts concernant leurs rôles II/ Les cellules gliales 1/ Les ast...

28 Novembre 2024 Glie et comportement Lamia BOUSLAMA-OUEGHLANI Institut du Cerveau-ICM  Plan du cours I/ Histoire des cellules gliales et les changements des concepts concernant leurs rôles II/ Les cellules gliales 1/ Les astrocytes 2/ Les cellules microgliales 3/ Les cellules NG2 (les OPC) 4/ Les oligodendrocytes 5/ Les cellules épendymaires Plan du cours III/ Glie et comportement 1/ Les astrocytes et l’apprentissage : la souris chimérique « humanisée » 2/Les astrocytes et le sommeil homéostatique 3/ Les oligodendrocytes et l’apprentissage d’une tâche motrice 4/ Les oligodendrocytes et les interactions sociales 5/ La microglie et les troubles obsessionnels compulsifs 6/ La microglie et l’apprentissage Les fondateurs de la Recherche sur la Glie : de Gabriel Gustav Valentin à Karl-Ludwig Schleich 1836 : idée de la présence d’éléments actifs (excitables) et passifs (non excitables) dans le cerveau. Gabriel Gustav Valentin 1810-1883 Glial Neurbiology Verkhrastsky and Butt 2007  Un Nouveau Concept : La Neuro-Glie Le terme glie est apparu pour la première fois au 19ème siècle. R. VIRCHOW (1856) : «.. Cette substance connective forme une sorte de ciment dans le cerveau, la moelle épinière... dans lequel les éléments nerveux sont enchâssés.... Elle constitue un tissu différent des autres formes de tissu conjonctif,... m'a incité à lui donner un nouveau nom, celui de névroglie (ciment nerveux)» Glial Neurbiology Verkhrastsky and Butt 2007  Coloration du Tissu Nerveux : Observation des Astrocytes 1869 : publication de la première image d’un réseau cellulaire formé par des cellules étoilées (c'est-à-dire des astrocytes) dans les substances blanche et grise de la moelle épinière. Jacob Henle 1809 –1885 1893 : utilisation de la méthode de coloration de Golgi sur des coupes de moelle épinière humaine et introduction pour la première fois le nom d’astrocyte pour désigner des cellules gliales étoilées. Mihály Lenhossék (1863-1937) Glial Neurbiology Verkhrastsky and Butt 2007 Amélioration des Techniques de la Coloration du Tissu Nerveux Prix Nobel de Physiologie ou de Médecine 1906 Ramon y Cajal : les cellules Golgi : les gliales sont des cellules cellules gliales isolantes qui empêchent la sont des propagation des influx cellules nerveux nourricières. non désirables. Ramon y Cajal (1913) développement d’une coloration à l’or qui marque des cellules gliales distinctes des astrocytes : « le troisème élément ». Glial Neurbiology Verkhrastsky and Butt 2007 Les Observations des Astrocytes par R. Cajal. Astrocytes et neurones Astrocytes et vaisseaux sanguins R. Cajal : quelles sont les fonctions de la glie ? 1909 Glial Neurbiology Verkhrastsky and Butt 2007 Identification des Oligodendrocytes et de la Microglie 1882-1945 P. DEL RIO-HORTEGA (1928) : développement d’une nouvelle technique de coloration (carbonate d’argent) qui marque spécifiquement le troisième élément : deux populations cellulaires distinctes qu’il Oligodendrocyte Microglie appelle : oligodendrogcyte et microglie Glial Neurbiology Verkhrastsky and Butt 2007  Les cellules NG2 (OPC) 474 Dawson et al. Cortex Corps calleux Dawson et al., 2000 Dans les années 1980, une nouvelle population de cellules gliales émerge. Cette population est distincte des astrocytes, des oligodendrocytes et des cellules microgliales. Ces cellules sont les cellules NG2 ou les OPC (Oligodendrocyte Precursor Cells), appelées également les polydendrocytes. Elles expriment les marqueurs NG2 et PDGFRalpha. Nishyama et al., 2014, Fron Neurosci L’Hypothèse Neuro-Gliale 1894 : première description détaillée des réseaux neuro-gliaux et hypothèse de son importance dans le fonctionnement du cerveau. Mais la doctrine neuronale a été publiée… Glial Neurbiology Verkhrastsky and Butt 2007  La Doctrine Neuronale les neurones sont des entités fonctionnelles autonomes (et non des entités fusionnées en un maillage) et des unités métaboliques distinctes comportant un corps cellulaire (soma), un axone et des dendrites. Publication de la théorie par Exner Le terme Neurone a été donné par Von Waldeyer Toutefois, le fondateur de cette théorie est Ramon y Cajal !!! Glial Neurbiology Verkhrastsky and Butt 2007  Début de L’ère Moderne de la Physiologie Gliale 1966 : Stephen Kuffler, John Nicolls et Richard Orkand : démonstration du couplage électrique entre les cellules gliales. 1969 : Milton Brightman et Tom Reese : identification des structures qui connectent le réseau glial (les jonctions Gap qu’on connaît aujourd’hui). Il a fallu attendre 2 décennies pour voir venir des techniques modernes de physiologie : « Patch-clamp » et les les colorants fluorescents de calcium qui ont contribué à effacer l’image de la glie silencieuse. 1984 : Helmut Kettenmann et Harold Kimelberg : découverte des récepteurs glutamatergiques et GABAergiques dans les membranes des astrocytes et des oligodendrocytes en culture. 1990 : Ann Cornell-Bell et Steve Finkbein : Découverte de la communication à longue distance entre les astrocytes via les vagues calciques. Glial Neurbiology Verkhrastsky and Butt 2007 Les cellules Gliales au cours de l’Evolution La sangsue : 1 cellule gliale pour 20 à 30 neurones Le nématode C. Elegans : 56 cellules gliales pour 302 neurones La drosophile : 20-25% des cellules du SN Les rongeurs : 60% des cellules du SN Attention : notion répandue mais fausse ! L’Homme : 90% des cellules du SN  Les cellules Gliales au cours de l’Evolution Le nombre total de neurones dans le cerveau de l’homme est de l’ordre de 85 milliards et le nombre des cellules gliales est légèrement supérieur: plus de 100 milliards (variable, entre 1,2 et 1,6 fois; Herculano-Houzel, 2009) Evolution de la morphologie des astrocytes: Glial Neurbiology Verkhrastsky and Butt 2007 Apparition de la Myéline au Cours de l’Evolution La gaine de myéline est apparue récemment au cours de l’évolution. La myéline est présente chez tous les vertébrés à l’exception des poissons sans mâchoires (les lamproies et les myxines). Toutefois, chez ces vertébrés, les axones sont entourés par des cellules gliales. Revue Baumann et Pham-Dinh, 2001  AG ES MESS Les systèmes nerveux primitifs d'invertébrés comme la sangsue contiennent des cellules gliales clairement identifiables. Au cours de l’évolution : 1. Augmentation du nombre des cellules gliales 2. Augmentation de la taille des cellules gliales 3. Apparition de la myéline La glie du système nerveux central aujourd’hui ! La glie est cruciale pour le fonctionnement du système nerveux ! La glie radiaire : Origine et Régulationregion Studies, 10010 North Torrey Pines Road, La Jolla, CA 92037, USA. 2Centre for Discovery Brain Sciences, University of du Nombre desversus (e.g., gray matter Cellules du SNC white matter), de- filaments. Edinburgh, 49 Little France Crescent, Edinburgh EH16 4SB, UK. velopmental stage, and species, but as a very general glia” go on IMAGE: MATTHEW SWIRE/UNIVERSITY OF EDINBURGH; ILLUSTRATION: N. DESAI/SCIENCE *Corresponding author. Email: [email protected] (N.J.A.); rule, human brains are composed of 20% astrocytes stages of m (2), 3 to 10% OPCs (3), 25% oligodendrocytes (2), erences th Cellules Gliales = Cellules Essentielles [email protected] (D.A.L.) Fig. 1. Origin a A B Neuron Astrocyte C Blood vessel (A) Confocal im cortex, visualize green fluoresce costaining for a cell nuclei [4′,6- (left). [Photo cr Helmholtz Cen OPC the principal ne central nervous CNS neurons a Neuron indirectly throug Allen & Lyons, 2018, Science Microglia (yellow Oligodendrocyte Radial glial cell development. (C ways (explained Microglial cell Allen & Lyons, 2018; Science Dashed line ind Allen et al., Science 362, 181–185 (2018) 12 October 2018 Cellules hématopoïétiques du sac vitellin Les Astrocytes  Les Astrocytes : Morphologie Agid & Magistretti; L’Homme Glial Astrocytes fibreux localisés préférentiellement dans la substance blanche (prolongements longs). Astrocytes protoplasmiques localisés préférentiellement dans la substance grise (prolongements courts). Les cellules de Bergmann localisées dans le cervelet. Marqueurs des Astrocytes A. Koulakoff  Les Astrocytes Forment des Réseaux in vivo La biocytine est injectée dans des astrocytes de différentes couches du cortex. La révélation de la biocytine montre le réseau des cellules couplées. Ce ré seau astrocytaire permet la diffusion des ions, des seconds messagers, des mé tabolites é nergé tiques…. Communication par les jonctions GAP (connexines) ! Houades et al. Neuron Glia Biology 2006  Vagues Calciques Intercellulaires dans une Culture Primaire d’Astrocytes SCEMES and GIAUME Page 17 Scemes & Giaume, 2006, Glia Fluo-3- AM, indicateur calcique fluorescent, injecté dans des astrocytes en culture. La stimulation mécanique d’un seul astrocyte induit une augmentation du Ca2+ intracellulaire qui se propage dans les cellules voisines. Fig. 1. Intercellular Ca2+ waves and their intracellular targets. (A) The transmission of intercellular Ca2+ signals between astrocytes is illustrated in the sequential images obtained from Fluo-3- AM loaded spinal cord astrocytes. Mechanical stimulation (arrow) of a single astrocyte in culture induces intracellular Ca2+ elevation (displayed as an increase in fluorescence intensity) in the stimulated cells, which is then followed by Ca2+ increases in neighboring astrocytes.  La synapse Tripatite : la Gliotransmission Les astrocytes entourent le neurone et la fente synaptique. Halassa et al., 2007 ; TRENS in Molecular Medecine Les astrocytes régulent la transmission synaptique : quand les neurotransmetteurs sont sécrétés par les terminaisons présynaptiques neuronales, les récepteurs astrocytaires sont activés ce qui conduit à une augmentation du Ca2+ dans l’astrocyte et la sécrétion de différentes substances comme l’ATP qui va moduler l’activité neuronale. Allen & Barres Nature 457, 675-67 7(2009) tivation transitoire des liées à l’activité neuro- dépendant du calcium, nale, mais également des élévations répétées d’autres fonctions attri- Neurones ion de calcium intracel- buées aux astrocytes et ant éventuellement à aux cellules endothéliales scriptionnelle de gènes comme l’homéostasie ex- propagation des vagues tracellulaire ou le fonc- es astrocytes constitue- tionnement de la barrière Astrocytes essentiel pour la com- hémato-encéphalique. e réseaux neuronaux et Par ailleurs, il existe déjà ntact intercellulaire soit des pistes suggérant leur ct. En effet, il a été implication (cause ou ctivité neuronale induit conséquence?) dans plu- Neurones lciques dans les astro- sieurs situations patholo- nverse, des augmenta- giques comme les dé- Neurotransmetteurs centration de calcium charges épileptiques ou la ans les astrocytes pro- « dépression envahissan- Activation des astrocytes par les neurones odifications d’activité te » (spreading depres- Modulation de l’activité neuronale par les astrocytes : ]. Ces interactions réci- sion), qui correspond à la glutamate ? ATP ? , bien entendu, s’envi- propagation d’une dépo- Transmission entre astrocytes : Ca2+ ? IP3 ? ATP ? e d’un neurone et d’un larisation suivie d’une la démonstration de suppression de l’activité Régulation distale de l’activité neuronale par agues calciques inter- neuronale observée lors le réseau astrocytaire : glutamate ? ATP ? et désormais de les pro- d’une ischémie ou d’une contexte plus large lésion traumatique. Figure 2. Représentation schématique des différentes modali- l’induction d’une vague La compréhension de la tés d’interaction entre les neurones et le réseau astrocytaire. Giaume et et., 2003, M&S  NE42CH10_Deneen ARjats.cls May 27, 2019 14:17 Fonctions des Astrocytes Interactions avec la microglie et les Régulation de l’activité Regulation of synaptic activity oligodendrocytes Interaction with microglia synaptiqueATP and oligodendrocytes Glutamate Regulate D-Serine synaptic functions Glutamine SAT2 SN1/2 Glutamate Ca2+ C1q TGF-βR2 Cx EAAT Glutamate Communication Astrocyte-astrocyte communication : Astrocyte- Astrocyte Cx IP3 mGluRs TGF-β NMDAR/ GABAAR GABABR AMPAR GAT/ IL-33 BEST Ca2+ GABA Annu. Rev. Neurosci. 2019.42:187-207. Downloaded from www.annualreviews.org K+ Cx IL1RL1 IP3 Access provided by CNRS - INSMI on 10/26/21. For personal use only. K+ Purine receptors Ca2+ ATP Blood vessel Pre-synapse Nrxn1α TGF-β + Hevin SPARC – Glypican THBS + + + Lactate K+ α2δ-1 NL1 Kir4.1 Post-synapse Glycolysis H2O AQP4 Regulation of synaptogenesis Glucose Régulation de GluT1 la MCT2 Blood-brain barrier synaptogénèse MCT1 Lactate Barrière ATP hématoencéphaliqu e Energetic support Figure 1 Support énergétique A schematic summary of the diverse roles performed by astrocytes in the functioning brain. Abbreviations: AMPAR, α-amino-3- Khakh & Deneen, 2019, Ann Rev Neurosci son et al. Les Astrocytes deviennent Réactifs en Réponse à Différentes Situations Pathologiques Astrocytes en condition normale Astrocytes réactifs : hypertrophie Anderson et al. Page 15 NIH-PA Author Manuscript Anderson, Neurosci Lett, 2014 Fig. 2. Photomicrographs depict heterogeneity of reactive astrocytes that form scar borders around tissue lesions or are distant to focal tissue lesions Images show mouse spinal cord stained for GFAP (blue) and a reporter protein (red) derived Les astrocytes réactifs sont des acteurs clés dans les pathologies du SNC : from the MADM system of sparsely labeling astrocytes. (A) In uninjured tissue, astrocyte Fig. - Ils2. Photomicrographs perdent depict heterogeneity of reactive astrocytes leurs fonctions bénéfiques processes labeled with GFAP or reporter protein respect individual cellular domains. (B) In tissue somewhat removed from an SCI lesion, the processes of hypertrophic astrocytes that form scar around tissue de - Ils acquièrent lesions or propriétés nouvelles are distant to focal tissue lesions exhibit some, but minimal overlap. (C) In the astrocyte scar border that immediately abuts and surrounds the SCI lesion core (LC), the cell processes of elongated astrocytes overlap, make contacts and intertwine extensively. Adapted from. Images show Pathologies mouse : maladies spinal cord stained neurodégénératives, forischémie, épilepsie, GFAPtumeurs, (blue)maladies and a reporter protein psychiatriques… from the MADM system of sparsely labeling astrocytes. (A) In uninjured tissue NIH-PA Author M processes labeled with GFAP or reporter protein respect individual cellular dom tissue somewhat removed from an SCI lesion, the processes of hypertrophic ast  AG ES Les Astrocytes MESS Allen and Lyons Page 12 Author Manuscript Apport de substrats énergétiques aux neurones. Maintien de l’intégrité de la barrière hématoencéphalique. Author Manuscript Activation en cas de pathologies. Figure 2. Astrocytes Allen & Lyons, 2018, Science A: Astrocytes have a characteristic star-like morphology and send out multiple branches that terminate in thousands of fine processes that interact with synapses, blood vessels, and other cells. Astrocytes regulate synapse formation, elimination and function (1), have endfeet that Les astrocytes forment des réseaux cellulaires permettant la diffusion de molécules (exemple : ensheath CNS vasculature (2), contributing to metabolic support and homeostatic function, and reciprocal interactions with neurons regulating circuit function (3). Astrocytes also make le calcium), via les jonctions GAP, vers des sites éloignés. contact with nodes of Ranvier (4), the function of which is unclear, and interact Author Manuscript bidirectionally with OPCs, oligodendrocytes and microglia (5), the relevance of which is emerging. B: Astrocyte image courtesy of The Cell Image Library, image CIL 48001, https://doi.org/ doi:10.7295/W9CIL48001. L’activité électrique neuronale entraîne des courants membranaires ou des signaux calciques dans les astrocytes qui sont en contact synaptique avec les neurones. Author Manuscript Les astrocytes sont capables de retransmettre des signaux aux neurones. Ils sont capables de sécréter des neurotransmetteurs comme le glutamate et l’ATP : la gliotransmission. Science. Author manuscript; available in PMC 2019 April 12. La Microglie  Microglie = Macrophages Foie : Cellules de Kupffer Os : Ostéoclastes Peau: Cellules de Langerhans Monocytes Macrophages Poumon: macrophages alvéolaires Cerveau : Microglie Ginhoux et al., 2010; Science Marqueurs des Cellules Microgliales A. Koulakoff Distribution et Morphologie des cellules Microgliales Les cellules microgliales représentent ≈ 7% des cellules du SNC et sont distribuées de façon homogène dans le cerveau. Elles envahissent le cerveau tôt au cours du développement. Immunomarquage Iba1 Souris Cx3cr1-GFP knock-ins (Jinno et al. 2007 Glia) (Kettenmann et al 2015, Neuron) Les cellules microgliales quiescentes présentent une morphologie ramifiée. Cellules microgliales dans un explant de rétine. (Fonthainas et al. 2011 Plos One)  Les Cellules Microgliales Contactent les Neurones au cours du Développement et ARTICLE NATURE COMMUNICATIONS | DOI: 10.1038/ncomms12540 chez l’Adulte a Animals and microglia inhibition. To visualize microglia, we used the Iba1-EGFP transgenic mouse, which expresses EGFP under the control of the Iba1 promoter, Become mature which is specific for microglia and macrophages52. For microglia ablation and functional spine experiments, double transgenic mice were generated by crossing Iba1-tTA mice53 La microglie induit la formation de synapses au cours du and tetO-DTA mice54. Withdrawal of Dox in the feed of these mice leads to selective expression of the DTA in microglia. All transgenic mice were derived Local (Ca2+) Actin développement. Miyamoto et al., 2016, Nat Com from the C57BL/6J strain. Transgene induction was inhibited by rearing mice with standard chow containing Dox 0.1 g kg ! 1. For transgene induction, Dox-laced chow was replaced with Dox-free standard chow from P5 through to P11 (for analysis of spine density). Both male and female mice were used for all b experiments. Mice (single mothers and their litter) were housed on a 12-h High Microglia-induced synapse formation light/dark cycle. Mino hydrochloride (M9511-1G, Sigma-Aldrich, Tokyo, Japan) was used to pharmacologically inhibit microglia and injected daily (i.p., 75 mg kg ! 1) from P5 through to the experimental day (P8–P10, for in vivo Synapse formation imaging of microglia–dendrite contacts; P11 for analysis of spine density). Control mice received i.p. saline injections with the same dosing schedule. Synapse elimination Iba1 mRNA level La microglie induit l’élimination des synapses In utero electroporation to visualize neurons. To visualize L2/3 pyramidal neurons, we performed in utero electroporation of embryos at embryonic days (E) au cours du développement. transfects neurons migrating Schafer etanaesthesia into the cortex. Under al., 2013, Glia 14 or E15 (ref. 55). At this age, intraventricular injection and electroporation only (1.7% isoflurane), the uterus was exposed and B1.5 ml of plasmid solution was injected into the lateral ventricle of each embryo using a glass pipette (tip diameter: 50–100 mm). Primitive The head of a single embryo was then placed between tweezer-type electrodes with ramified 5 mm tip diameters (CUY650-P5; NEPA Gene, Chiba, Japan) and square electric Ramified pulses (35 V; 50 ms) were applied to the electrodes 5 times, at 950 ms intervals, microglia microglia using an electroporator (CUY21E; NEPA Gene). Each embryo was quickly Low returned to the abdomen following the electrical stimulus and once all embryos P8 P10 P14 P30 were electroporated the peritoneal membrane was sutured back together. The mother’s skin was bound by clips (12032-07, Muromachi Kikai, Tokyo, Japan) to Figure 6 | Scheme of microglia functions during synaptogenesis. avoid reopening the surgical wound. We used a plasmid, which contained floxed RFP (pCALNL-tdTomato; at (a) Sequence of proposed cellular events during synapse formation: Microglial contact initiates a rise in local [Ca2 þ ]i resulting in actin Chez l’adulte, les cellules microgliales 0.4 mg ml ! 1), for dendritic spine imaging, and floxed green calcium indicator (pCALNL-GCaMP6m; at 0.8 mg ml ! 1) for dendritic calcium imaging, which was accumulation and filopodia formation. Some filopodia find presynaptic co-injected with a plasmid carrying Cre recombinase (pCAG-Cre (Addgene), partners and mature into functional synapses. (b) Schematic graph contactent également les synapses 0.01 mg ml ! 1). To evaluate whether the injection location was successful, Fast Green FCF 0.25 mg ml ! 1 (F7258-25G, Sigma-Aldrich) was included in the plasmid depicting a change in microglia phenotype and function, from immature or activated microglia inducing filopodia formation and enhancing specific (dynamique). Wake et al. 2009 J Neurosci solution. circuit synapse formation during early synaptogenesis, followed by a putative role in synapse elimination by more mature, quiescent microglia in In vivo two-photon imaging. Electroporated Iba1-EGFP mice (P8-P10) were anaesthetized with urethane (1.7 g per kg body weight, i.p. and atropine, the latter period of circuit formation. Plusieurs études montrent le rôle de 0.4 mg kg ! 1, i.p.). Surgery and imaging were performed on a warming plate. After removal of the scalp, a cranial window (1.6 mm in diameter) was made over the la microglie dans la plasticité synaptique. primary somatosensory barrel cortex (1 mm posterior from bregma and 2.5 mm lateral from the midline). A cover glass was placed over the cranial window and fixed of BDNF by microglia is critical22, whereas microglial release of with adhesive glue (Aron Alpha, Konishi, Osaka, Japan) and dental cement (Quick Resin, SHOFU, Kyoto, Japan). A custom-made imaging chamber surrounded the IL-10 enhanced spine formation in cultured neurons23. Microglia cranial window and was perfused with warm water (32–34 !C) during imaging. can also release tumour necrosis factor-a, which can signal via Two-photon imaging was performed with a Ti:sapphire laser (Mai Tai HP, various receptors and pathways to increase expression of Spectra-Physics, Tokyo, Japan) operating at 960 nm wavelength. A laser scanning N-cadherin to increase spine density49. Our characterization of system (Olympus FLUOVIEW, Olympus, Tokyo, Japan) and an upright  Fonctions de la Microglie Y. Hu and W. Tao Journal of Advanced Research xxx (x Fig. 1. Basic functions of microglia in microglia-neuron interaction. (A) Synaptic pruning. Highly ramified microglial processes transiently and repetitively conta synapses, enwrap above them, and then exert phagocytosis. (B) Axonal remodeling. Microglial processes are directly connected to the axons and participant in guidance and remodeling. (C) Neurogenesis. Microglia participate in prompting neurogenesis by phagocytosing apoptotic SGZ newborn cells, as well as releasing im Hu & Tao, 2024; J Adv Res trophic factors. AIS, axon initial segment. Changement de la Morphologie des Cellules Microgliales lors de leur Activation Activation : -Modification de la morphologie -Prolifération et recrutement -Phagocytose L’Activation Microgliale est Réversible Les signaux ON Diffusibles: CCL21, CXCL10, AT, Glutamate Membranaires: ligand TREM2 Schéma A. Bessis Les signaux OFF DiTusibles: TGF, CD22,GABA,Gly, NGF, BDNF Membranaires: CD200, CD47 Biber et al., 2007; Trends in Neurosci Les Cellules Microgliales Surveillent leur Environnement Davalos et al, 2005. Nat Neurosci Les cellules Microgliales Migrent vers le Site de Lésion La lésion du SNC active les cellules microgliales. Elles migrent et forment des prolongements vers le site de la lésion (ici mimée par une injection d’ATP). Haynes et al., 2006 Nat Neurosci  Les effets Bénéfiques et Nocifs de la Microglie dans le Cerveau Les réponses microgliales changent : elles dépendent de la nature, de l’intensité, de la durée et du contexte du stimulus. Par analogie avec les macrophages, les cellules microgliales développent un panel de différents états d’activation : de l’état M1 à l’état M2. La microglie pourrait être bénéfique ou néfaste : rétablissement ou aggravation de la la progression de la maladie. Heneka et al. 2014, Nature Rev Immunol Dynamique de la Microglie au cours de la Démyélinisation et la Remyélinisation Kent & Miron, Nat Rev Immunol, 2023  AG ES MESS La Microglie= Macrophage Les cellules microgliales sont les cellules immunitaires du cerveau Forte densité dans le parenchyme Mobiles/Motiles Phagocytent Interagissent fortement avec les autres cellules nerveuses Allen and Lyons Page 15 Au cours de développement : Author Manuscript Envahissent le cerveau tôt au cours du développement Impliquées dans le remodelage des synapses/axones. Author Manuscript Chez l’adulte Elles sont : également impliquées dans la Figure 4. Microglia Allen & Lyons, 2018, Science A: Microglia are the resident immune cells of the brain, entering during early development from the periphery (1). In addition to immune surveillance roles (not shown), microglia Partenaires dans les fonctions synaptiques myélinisation. interact with multiple cell types of the CNS and regulate numerous developmental and functional processes, including synaptic pruning (2), clearing apoptotic neurons (3) and interacting with multiple CNS cell types, in health and disease (4). B: Microglia expressing Activées dans les pathologies GFP in mouse cortex (Cx3cr1-GFP), courtesy of Youtong Huang and Greg Lemke, Salk Institute. Author Manuscript Aut  Les Cellules NG2 et les Oligodendrocytes  Les Cellules NG2= OPC 480 M.R.L. Dawson et al. / Molecular and Cellular Neuroscience 24 (2003) 476 – 488 Dawson et al., 2003, MCN Les cellules NG2 sont des progéniteurs qui prolifèrent et qui donnent naissance aux oligodendrocytes mais aussi aux cellules NG2 elles-mêmes. Les cellules NG2 communiquent avec les neurones: Elles forment de « vraies » synapses avec les neurones (Glutamatergiques et GABAergiques).  Les cellules NG2 sont distribuées de façon homogène dans le cerveau adulte Les cellules NG2 représentent 3 -10% des cellules du SNC adultes (Allen & Lyons, 2018). Elles sont présentes dans la substance blanche et la substance grise. Hippocampe Cervelet ML PL GL WM Dawson et al. 2003  Les cellules NG2 adultes surveillent leur environnement En cas de démyélinisation les cellules NG2 sont capables de se dilérencier, de migrer vers les sites de lésion et se dilérencier en oligodendrocytes. Lignage des Cellules Oligodendrocytaires Facteurs intrinsèques et extrinsèques régulant la différenciation ² Expression axonal de Jagged (ligand de Notch sur OPCs), PSA-NCAM et LINGO-1: oligodendrocytaire inhibitionet de la myélinisation la différenciation du SNC ou myélinisation. ² Adénosine libérée par axones « actif »: activation de récepteurs purinergiques favorisant différenciation et myélinisation. ² Libération axonale ATP stimule libération LIF astrocytaire: stimule différenciation OPCs. Activité électrique Facteurs diffusibles Molécules d’adhérence Facteurs de transcription B. Emery, 2010 Marqueurs des Oligodendrocytes Bradl et Lassmann, 2010; Acta Neuropathologica  La Structure de la Myéline Marquage à l’osmium montrant les régions nodale et paranodale d’un axone myélinisé (moelle 884 épinière de chat)(x2000). NICOLE BAUMANN(Hildebrand, 1971). AND DANIELLE PHAM-DINH Volume 81 FIG. 5. Myelinating glial cells, myelin structure, and composition in the peripheral nervous system (PNS) and in Downloaded from http://physrev.physiology.org/ by 10.220.33.1 on December 15, 201 the CNS. In the PNS, the myelinating Schwann cell myelinates only one segment of axon (top left corner), whereas in the CNS (top right corner), the oligodendrocyte is able to myelinate several axons. The compact myelin is formed by the apposition of the external faces of the membrane of the myelinating cell, forming the “double intraperiodic line”; the apposition of the internal faces followed by the extrusion of the cytoplasm, form the “major dense line.” Baumann and Pham-Dinh, 2001 The myelin proteins are schematically described; they differ between PNS and CNS. [Adapted from Pham-Dinh (457).] Simons and Trajkovic, 2006 J Cell Sci  Le nœud de Ranvier Nœud de Ranvier (NdR) Na+ K+ Jessen and Mirsky, 1999 Jessen and Mirsky, 1999 Fields, 2015; Nat Neurosci review Vital au fnt du neurone: tout l’appareillage pour la conduction rapide de l’influx nerveux (PA) Le nœud de Ranvier : les éléments nécessaires pour la conduction rapide de l’influx nerveux (PA) sont présents. Canaux Na+ voltage dépendants hautement concentrés au niveau du NdR. Canaux Na+ voltage-dépendants hautement concentrés au niveau du Ndr. Canaux K+ voltage-dépendants sont Canaux K+ voltage dépendants sont plutôt au niveau des paranoeuds. plutôt au niveau des paranœuds.  Myéline du SNC STADELMANN ET AL. Cross section Longitudinal section Présence de canaux cytoplamique s dans la Cytosolic channel myéline compacte Juxta- Compacted myelin Gap junction Node Paranode Internode paranode La MBP est ~1 µm essentielle Periaxonal space dans la compaction de la Axon myéline. F-Actin CNP MBP Cntn1/Caspr/Nfasc155 Cntn2/Caspr2/Cntn2 Gangliosides MAG FIGURE 1. Schematic illustration of central nervous system myelin structure. Graphical illustration of myelin structure including the different domains of myelinated axons. Myelin basic protein (MBP) is essential in generating compacted myelin membrane stacks by zippering the cytoplasmic surfaces Stadelmann closelyettogether. al., 2019; Pysiol Rev 2=,3=-Cyclic nucleotide 3=-phosphodiesterase (CNP) interacts with the actin cytoskeleton and counteracts the polymerizing forces of MBP, thereby generating cytoplasmic channels within the myelin sheath. Gap junctions connect the paranodal loops of myelin at the lateral edges of myelin. MAG, myelin-associated glycoprotein. [Adapted from Saab and Nave (536).] Composition Moléculaire: le Nœud de Ranvier Simons and Trajkovic, 2006 J Cell Sci Nerf otique. Canal sodium (vert); Caspr (rouge); canal potassium (bleu) Image du laboratoire de Shrager  Composition Biochimique de la Myéline Protéines lipides Protéines Membrane plasmique Membrane myélinique La myéline possède des propriétés biochimiques particulières et spécifiques. Elle est riche en lipides (75%) et pauvre en protéines (25%) contrairement à la plupart des autres membranes cellulaires. Les lipides de la myéline : Cholestérol, phospholipides et glycolipides. Une des caractéristiques des lipides de la myéline est leur richesse en galactocérébrosides. Les protéines majeures de la myéline: - dans le SNC: PLP (Proteolipid Protein) et MBP (Myeline Basic Protein) - Autres protéines de la myéline: CNP (2′:3′-Cyclic nucleotide-3′-phosphodiesterase); MOG: Myelin Oligodendrocyte Glycoprotein); Connexine32; MAG (Myelin Associated Glycoprotein)…  La Myéline Augmente la Vitesse de Conduction de l’Influx Nerveux L’organisation segmentaire de la myéline est responsable du mode saltatoire de la conduction de l’influx nerveux. La conduction de l’influx nerveux dans une fibre myélinisée est plus rapide que dans une fibre amyélinique, où la succession d’événements polarisation-dépolarisation se fait de proche en proche. Exemple : Un axone géant de calmar non myélinisé de 500µm de diamètre et un axone myélinisé de mammifère de 4 µm conduisent l’influx nerveux à la même vitesse (Tasaki., 1982; Ritchie, 1984). http://www.ncbi.nlm.nih.gov/bookshelf/br.fcgi?book=neurosci&part=A202 Fonctions des OPC qui sont Indépendantes de la Myélinisation Xiao & Czopka, 2023, Nat Neurosci Rev  L’Oligodendrocyte : un Support Métabolique pour les Neurones STADELMANN ET AL. Glucose= 1ère source d’énergie pour les neurones. Transporteurs MCT1 (myéline) et MCT2 (axone)= Astrocyte lar y monocarboxylate transporters. pil Ca Les astrocytes sont connectés aux o se G luc GLUT1 oligodendrocytes par les jonctions GAP. Glucose Oligodendrocyte Glycolysis Glucose Pyruvate La glycolyse oligodendrogliale produit le lactate GLUT1 Lactate et le pyruvate. Transport vers les axones et Ca 2+ production d’ATP. MCT1 NMDAR Glutamate Axon MCT2 Lactate, Pyruvate ATP ATP ATP L’activité électrique induit la translocation des Periaxonal space transporteurs de glucose à la surface de la Compact Myelin membrane myélinique : augmentation de FIGURE 2. Schematic illustration of the metabolic coupling of oligodendrocytes, astrocytes, and neurons. l’absorption du glucose. Oligodendrocytes (green) take up glucose, which is metabolized to lactate and pyruvate, and delivered to the Stadelmann et al., 2019; Pysiol Rev axons using monocarboxylate transporters (MCTs) to fuel the axon with energy. Neuronal activity results in the release of glutamate into the periaxonal space, where it activates N-methyl-D-aspartate (NMDA) receptors at the inner myelin membrane. This in turn triggers the translocation of glucose transporters (GLUT1) into the surface of the myelin sheath and/or oligodendrocyte cell body to increase glucose uptake and the availability of lactate/pyruvate. Astrocytes (blue) are connected to oligodendrocytes by gap junctions to enable metabolite transfer between the cells. [Adapted from Saab and Nave (536).]  AG ES MESS Les cellules NG2 surveillent leur environnement et sont capables de se différencier en oligodendrocytes. Les cellules NG2 ont des fonctions indépendantes de la myélinisation. Les cellules NG2 forment des synapses avec les neurones. Les oligodendrocytes forment la myéline du SNC. Les oligodendrocytes transportent le lactate vers les neurones. Les Cellules Ependymaires Ependymal cells and neurodegeneration Les cellules épendymaires D. G. Nelles and L. -N. Hazrati BRAIN COMMUNICATIONS 2022: Page 3 of 12 | 3 interface between the CSF and cerebral or spinal tissue.20 The polarized structure and organization of the ependymal cell lining enables the uptake, exchange and removal of biomo- lecules, signalling factors, ions, metabolites and immune cells between the parenchymal interstitial Duid and the CSF.2,20,21 Despite only being a partial barrier due to the lack of tight junctions between individual ependymal cells, the CSF-brain barrier maintains and regulates the composition of the CSF.22 Ependymal cells also form components of the Les cellules épendymaires sont des cellules gliales ciliées dont l’origine est la blood-CSF barrier, where specialized subtypes of ciliated epen- glie radiaire. Elles forment un épithélium simple tapissant les surfaces dymal cells make up the epithelial layer of the choroid plexus and form an interface between the CSF-xlled ventricles and the ventriculaires du cerveau et le canal central de la moelle épinière. Les blood.23 Since the endothelium of the choroid plexus is fene- strated, the ependymal cells are linked together by tight junc- cellules épendymaires se caractérisent par une forme cuboïde, un noyau tions in order to precisely control the inDux and efDux of molecules between the CSF and circulating blood.12 As a com- rond, et des microvillosités recouvrant leur surface apicale. plete barrier, the ependymal cells of the blood-CSF barrier pro- vide physical, biochemical and immunological protection to Figure 1 Photomicrograph of the ependymal cell lining the brain in order to maintain the integrity of CSF dynamics.24 stained with haematoxylin and eosin. The standard morphological features of ependymal cells include a large oval La plupart des cellules épendymaires se distinguent par de multiples cils Disruption to the blood-CSF barrier may compromise the Dow and composition of the CSF, as has been observed in several nucleus, short microvilli, and long cilia that project outwards into the ventricular space. Scale bar represents 70 µm. mobiles sur leur surface apicale, qui battent de manière coordonnée pour neuropathologies, such as Alzheimer’s disease and hydroceph- alus.25 The proper function of both the CSF-brain barrier and maintenir le flux et la distribution du liquide cérébrospinal (LCS). the blood-CSF barrier is essential in preserving homeostasis in barrier, which is characterized by tight junctions between ca- the brain,25 such that damage or disruption to the ependymal pillary endothelial cells that control the movement of mole- cells that form these barriers may initiate, contribute to, or cules into the brain to confer protection against foreign drive neurodegenerative disease. LCS substances, blood-borne pathogens and toxins.14 Disruption to the blood–brain barrier has been identixed as a key compo- nent in the pathogenesis of several neurodegenerative diseases Cerebrospinal fluid dynamics and neurological conditions, such as Alzheimer’s disease.15,16 The CSF is produced from specialized populations of epen- The remaining two cellular barriers, namely the blood-CSF dymal cells within the choroid plexus that form the blood-CSF barrier.26 There are three main factors that con- Tissu nerveux barrier and the CSF-brain barrier, are derived from ependymal cells and primarily function to regulate CSF homeostasis and tribute to CSF equilibrium: the amount of CSF that is pro- dynamics.17 Although some studies have proposed a role of al- duced, that is in circulation, and that can be absorbed at tered ventricular system function and CSF homeostasis in neu- any given time.27 The CSF is composed of nutrients, biomole- Nelles & Hazrati, 2022; Brain Communications rodegenerative disease,18 ependymal barriers are relatively cules, ions, neurotransmitters and endocrine factors, where Groh et al., 2024; Acta Neuropathologica  Fonctions des cellules épendymaires Les cellules épendymaires jouent un rôle essentiel dans la circulation, la protection, et la régulation des fonctions liées au liquide cérébrospinal, tout en contribuant au maintien de l’environnement du SNC. - Circulation du LCS - Barrière entre le LCS et le tissu nerveux - Régulation de la composition du LCS - Contrôle de la neurogenèse - Protection contre les infections Nelles & Hazrati, 2022; Brain Communications Groh et al., 2024; Acta Neuropathologica  AG ES MESS La glie n’est ni silencieuse ni passive !!! Les cellules gliales jouent divers rôles en modifiant leur "comportement". La glie joue un rôle central dans la régulation du nombre de cellules du SNC Migration cellulaire Prolifération cellulaire Contrôle de la transmission synaptique Gliose : activation astrocytaire et/ou microgliale Myélinisation des axones ; augmentation de la vitesse de la conduction de l’influx nerveux Support métabolique  La glie change de comportement, mais change-t- elle le comportement de l’organisme ? La glie peut-elle dicter ou générer le comportement d'un organisme ? Exemple 1 : les Astrocytes et l’Apprentissage  Greffe de Progéniteurs Gliaux Humains chez la Souris Souris chimérique de 10 mois : distribution de noyaux humains. Souris immuno-déficiente Han et al, 2013 Cell stem cell Les astrocytes humains remplacent ceux des souris transplantées 5 mois 5 mois 11 mois La taille des astrocytes humains !!! 14 mois Han et al, 2013 Cell stem cell Les Prolongements Astrocytaires Humains Contactent les Vaisseaux Sanguins Murins 16 jours après la transplantation Han et al, 2013 Cell stem cell  Les Astrocytes Humains Communiquent entre eux mais aussi avec les Astrocytes Murins Vitesse de la propagation de la vague calcique Figure 3.deFunctional La vitesse properties propagation de indicate l'onde calcique high-density astrocytaire host est plus élevée engraftment chez by both"humanisées" les souris chimériques human glia progenitors andtémoins. que chez les souris astrocytes (A) Large and symmetric EGFP+ cell (green) in an acute cortical slice prepared from a mouse engrafted with human glial progenitors 4 months earlier. Inset: lower magnifica  Augmentation de la Transmission Excitatrice et de la Plasticité Synaptique chez la Souris Humanisée Utilisation de l’hippocampe : plusieurs tests électrophysiologiques et comportementaux sont possibles pour étudier les fonctions de cette structure. Han et al. Page 19 NIH-PA Author Manuscript Induction de LTP (potentialisation à long terme) chez les souris chimériques. La LTP est un processus de renforcement synaptique NIH-PA Author Manuscrip La transmission synaptique excitatrice est renforcée par la greffe de cellules progénitrices humaines. Figure 4. Strengthening of excitatory transmission and synaptic plasticity in murine brain by Han et al, 2013 Cell stem cell engrafting of human glial cells  Tests d’Apprentissage Dépendant de l’Hippocampe 1/ Test de conditionnement à la peur. Le principe de ce test repose sur la capacité des animaux à établir des associations entre divers éléments de leur environnement et la survenue d’évènements désagréables. 2/ Test de mémoire spatiale: le labyrinthe de Barnes : Les souris apprennent à reconnaître la localisation du trou qui leur permet de se retrouver dans une boîte (échappement). ….. Les Souris Chimériques “Humanisées” Apprennent Plus Rapidement que les Souris Contrôles Test de conditionnement à la peur (stimulus sonore). Han et al, 2013 Cell stem cell  La Mémoire Spatiale est Améliorée chez les Souris “Humanisées” labyrinthe de Barnes Tâche d’apprentissage spatial (labyrinthe de Barnes) Les souris chimériques humanisées apprennent plus rapidement et font moins d’erreurs que les souris témoins. Les souris « humanisées » sont plus performantes !!!  AG ES MESS Les astrocytes humains remplacent la glie des souris. Les astrocytes retiennent la morphologie spécifique des astrocytes humains chez la souris chimérique (effet cellule-autonome). La vitesse de propagation des vagues calciques est plus importante dans les astrocytes humains greffés que dans les astrocytes murins (souris non greffées). La greffe de progéniteurs gliaux humains dans le cerveau antérieur stimule la plasticité synaptique et l’apprentissage chez la souris adulte. Han et al, 2013 Cell stem cell Exemple 2 : Les Astrocytes et le Sommeil Les Astrocytes et le sommeil Ramon y Cajal (1895): les astrocytes contrôlent le sommeil : les prolongements astrocytaires sont des isolants électriques. Quand les astrocytes émettent leurs prolongements et contactent les neurones ils agissent comme des disjoncteurs pour faciliter le sommeil. Toutefois, quand ils les rétractent, ils vont permettre aux circuits neuronaux de communiquer, permettant l’éveil. Intuition en partie correcte ! Le Sommeil : un Comportement Fondamental Si un organisme possède un système nerveux alors il doit dormir! Bien que modulé par l'horloge circadienne, qui entraîne plusieurs processus physiologiques liés à l’environnement comme le cycle lumière/noir, le sommeil est également contrôlé par un processus d’homéostasie. Ce contrôle est complètement distinct du contrôle circadien. Le sommeil des mammifères (en différents cycles) : 1/ Sommeil lent : sommeil avec des mouvements lents des yeux (NREM pour Non Rapid Eye Movement)… 2/ Sommeil paradoxal : sommeil avec des mouvements rapides des yeux (REM pour Rapid Eye Mouvement)…  Le Sommeil Pendant le sommeil lent (NREM), l’électroencéphalogramme (EEG) est dominé par des rythmes lents. Plus la durée de l’éveil de l'animal est longue, plus les rythmes lents deviennent importants et fréquents lors du sommeil ultérieur. La ‘Slow-Wave-Activity’ (SWA) de l’EEG est considérée comme le marqueur électrophysiologique du besoin de sommeil. L’adénosine induit la SWA. C’est ainsi qu’on peut considérer l’adénosine comme une substance qui stimule le sommeil (eRet somnifère). La Gliotransmission de l’ATP par Exocytose SNARE Dépendante Libération de l’ATP par exocytose : Implication de SNARE (Soluble N-éthylmaleimide-sensitive-factor Attachment protein Receptor) Modèle du dnSNARE dans les Astrocytes : Inhibition de la Gliotransmission de l’ATP Modèle murin où l’exocytose est spécifiquement inhibée dans les astrocytes Gliotransmission Astrocyte sauvage Exocytose ATP L’ATP est hydrolysé en adénosine qui va agir sur les récepteurs purinergiques des neurones. Astrocyte dnSNARE (Inactivation de SNARE spécifiquement Exocytose ATP dans les astrocytes) Il est évident que ce modèle d’inactivation de la gliotransmission n’est pas spécifique de l’ATP. Des expériences supplémentaires d’inactivation pharmacologique de la voie purinergique ont été réalisées pour confirmer la spécificité de cette voie dans la régulation de l’homéostasie du sommeil. Halassa et al., 2009; Neuron  La Gliotransmission Purinergique Régule la Durée du Sommeil en Condition de Privation Expérience sur les elets de la privation de sommeil : La privation de sommeil augmente la durée totale du sommeil chez les souris sauvages. La privation de sommeil ne modifie pas la durée totale de sommeil chez les souris dnSNARE. La privation de sommeil induit une augmentation de la période de sommeil lent (NREM) pendant les 18h de récupération chez les souris sauvages. Toutefois, aucune augmentation significative n’a pas été observée chez les souris dnSNARE. D’autres expériences montrent que l’effet de l’adénosine sur le sommeil est dépendant du récepteur purinergique A1 (inhibition pharmacologique de ce récepteur).  La Gliotransmission Purinergique Contribue à la Déficience de Mémoire suite à la Perte de Sommeil Tâche de mémoire sensible au manque de sommeil. La reconnaissance de nouveaux objets. Les rongeurs ont une préférence pour la nouveauté. Protocole expérimental : les souris sont entraînées à reconnaître deux objets identiques dans deux situations : 1/ laissées non perturbées après l’entraînement (undisturbed) 2/ privées de sommeil pendant 6h après l’entraînement (sleep deprived). Au bout de 24h elles sont testées pour leur capacité à reconnaître de nouveaux objets (un objet qui remplace un de ceux utilisés pendant l’entraînement) Remarque : le besoin de sommeil suite à la privation n’est pas observé chez la souris dnSNARE. En conséquence, cette souris ne présente pas de problème de mémoire (ici la tâche de mémoire est sensible au manque de sommeil).  AG ES MESS 1. Les astrocytes contrôlent un comportement fondamental : le sommeil. 2. Les astrocytes contrôlent l’homéostasie du sommeil via la gliotransmission de l’ATP (hydrolysé en adénosine). 3. L’accumulation de l’adénosine entraîne un besoin de sommeil. 4. L’adénosine agit via le récepteur A1 de l’adénosine pour réguler le sommeil (résultat non illustré). 5. La gliotransmission purinergique affecte certaines capacités cognitives (suite à la perte de sommeil). La souris dnSNARE : seuls des phénotypes associés au sommeil ont été observés ! Philip Haydon Luke Ian Schmitt Exemple 3 : les oligodendrocytes et les interactions sociales Les Oligodendrocytes et le Comportement Social L'isolement social et la négligence durant l'enfance influencent les fonctions cognitives et les interactions sociales à l'âge adulte (Egeland et al., 1983 ; Widom et al., 2007). Une altération des faisceaux de substance blanche, liée au cortex préfrontal, a été observée chez les enfants ayant grandi dans des institutions (Chuani et al., 2001 ; Eluvathingal et al., 2006). Des déficits myéliniques ont été observés dans le cortex préfrontal de patients atteints de spectre autistique (TSA), mais également dans des modèles murins de TSA (Broek et al., 2014 ; Phan et al., 2020). Effets de l’Isolement Social sur : 1/ le Comportement Social 2/ la Myélinisation du cortex Préfrontal Makinodan et al., 2012 Science  Conditions Expérimentales de l’Etude Des souris mâles au jour postnatal 21 (P21). Trois conditions : IS : Isolement : 1 souris par cage standard pendant 14 jours (P21-P35) (30 X 19 X 15 cm) RE : Standard: 4 souris par cage standard (30 X 19 X 15 cm) EE : Enrichissement : 8 souris dans une grande cage en présence de jouets qu’on change toutes les 48h (45 X 24 X 20 cm) Isolement des souris pendant la période juvénile (P21-P35) et analyse des résultats (interactions sociales et myélinisation) à l’âge adulte (P65).  Le Comportement Social est Altéré chez les Souris Isolées entre P21 et P35 Toutefois, les capacités motrices ne sont pas altérées ! Makinodan et al., 2012 Science La Myélinisation du Cortex Préfrontal est Altérée chez les Animaux Isolés Pendant la Période Juvénile L’analyse par microscopie électronique montre une diminution de l’épaisseur de la myéline, spécifiquement dans le cortex préfrontal des souris isolées. Gaine de myéline g-ratio = diamètre de l’axone/diamètre de l’axone myélinisé Axone G-ratio = d/D d D Les auteurs ont étudié d’autres paramètres de la myélinisation. Ils ont confirmé les défauts de la myélinisation dans le cortex préfrontal des souris isolées par rapport aux souris contrôles. Makinodan et al., 2012 Science L’Isolement Social des Souris en Période Juvénile affecte leurs Interactions Sociales RE : pas d’isolement RE-IS : isolement après la période critique IS-RE : isolement pendant la période critique et réintégration après la période critique (avec des souris qui ont été été isolées) P21-P35 est une période critique pendant laquelle l’isolement social a9ecte la myélinisation du cortex préfrontal et les interactions sociales chez la souris. Les défauts de myélinisation (non illustrés ici) et de comportement social ne sont pas corrigés chez les souris réintégrée (avec des souris qui ont été été isolées) suite à un isolement social pendant la période juvénile. Makinodan et al., 2012 Science  L'interaction sociale des souris isolées pendant la période juvénile dépend du mode de resocialisation www.nature.com/scientificreports/ Figure 3. The powers of β- and γ-oscillation in the medial prefrontal cortex (mPFC) are dependent on the mode of re-socialization. The powers of δ-, θ-, α-, σ-, β-, and γ-oscillation in the m PFC during exposure to a strange mouse for 5 min (relative to baseline) were measured. (a–d) The power of either δ-, θ-, α-, or σ-oscillation was not different between Ctrl, Re-IS, and Re-SH mice. (e) The power of β-oscillation was markedly increased in Re-IS mice as compared to Ctrl and Re-SH mice. (f) The increase in γ-oscillation power in Re-IS mice was significantly less than that in Ctrl and Re-SH mice, while the amount of change in Re-SH mice was less than that in Ctrl mice. n = 3/group, *p < 0.05, **p < 0.01, ***p < 0.01. Error bars = SEM. Figure 5. Social interaction depends on the mode of re-socialization. The ratio of time taken to approach a box with a mouse to that taken to approach a box without a mouse was measured. (a) Social interaction of IS and Re-IS mice was reduced compared to that of Ctrl, while Ctrl and Re-SH mice showed a comparable score for social interaction. Re-SH mice showed higher social interaction than IS and Re-IS mice. (b) There were no differences in the distance of locomotion during social interaction test. Ctrl; n = 16, IS; n = 16, Re-IS; n = 16, Re-SH; n = 12, *p < 0.05. Error bars = SEM. Discussion Neglect affects children devastatingly and deeply, and possibly influences their mental state for the rest of their life. Children suffering neglect often present with language deficits, which may be due to insufficient language exposure to others. The language problem may exaggerate the extent of their social isolation. Those children are also likely to have mental problems, such as anxiety, depression, somatization, paranoia, and hostility31. Based on Re-SH : souris qui ont vécu une resocialisation avecthese desclinical sourisstudies, we investigated qui n’ont whether psychosocial pas eu d’isolement social interventions after juvenile social isolation, leading to Re-IS : souris qui ont vécu une resocialisation hypomyelination, avec des souris qui could affect ont medial myelination eu un isolement in the mPFC social. and the attendant functions, whereas it remains unclear Figure 4. Myelin thickness whether in the social isolation prefrontal for 14 days cortexor(mPFC) can mimic neglect depends social rejection on the of human mode beings. In ourofstudy, re-socialization. a mouse was socially isolated during the juvenile period and then re-socialized with Makinodan et al., 2017 Sci Reports (a) Images of myelinated axons in layer V of the mPFC. (b) The average g-ratio of axons from each mouse its three littermates that had also been  La Myélinisation du Cortex Préfrontal est Altérée chez les Animaux