Organisation intrinsèque et connectivité des modules neuronaux du réseau prémoteur contrôlant les mouvements du regard
Dr Alexej Grantyn
Directeur de recherche Emérite
Tel : (00 33) 1 44 27 16 28
: alexej.grantyn AT college-de-france.fr

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Contexte scientifique

Le changement de direction du regard et son réalignement précis sur une nouvelle cible de l'environnement est un comportement moteur bien connu. Son importance biologique est évidente dans de nombreuses situations, comme, par exemple, la réorientation extrêmement rapide vers des cibles nouvelles ou potentiellement dangereuses, ou encore les ajustements très précis du regard, au cours de la discrimination visuelle ou de la manipulation d'objets. Afin de porter son regard sur une cible excentrée, le sujet doit exécuter un large mouvement auquel contribuent les yeux et la tête. Au niveau des circuits prémoteurs du tronc cérébral, les signaux de contrôle que reçoivent les noyaux moteurs des muscles extra-oculaires ne sont évidemment pas les mêmes que ceux envoyés aux motoneurones du cou. A des niveaux supérieurs du système, proche de ses entrées sensorielles, un seul signal d'erreur motrice (l'erreur rétinienne; égale à la différence angulaire entre la représentation rétinienne de la cible et la fovéa) est disponible pour contrôler le mouvement du regard qui engage simultanément la tête ainsi que les yeux. En conséquence, les recherches actuelles dans ce domaine son confrontées à la question de savoir comment un signal d'entrée aussi global peut conduire à l'élaboration de commandes distinctes contrôlant les yeux et la tête, et comment l'action de ces deux contrôleurs prémoteurs est coordonnée. Les connaissances actuelles relatives aux neurones des réseaux contrôlant ces mouvements combinés sont très incomplètes. Notre objectif vise à combler en partie ces lacunes en étudiant les décharges des neurones concernés ainsi que leurs interconnexions.

Approche expérimentale

Electrophysiologie et neuroanatomie (En collaboration avec le Laboratoire de Neuroscience, Department of Basic Sciences, University of Crete, Greece (AK Moschovakis, Y Dalezios, K. Hadjidimitrakis))
Nous enregistrons l'activité de plusieurs populations de neurones du tronc cérébral chez l'animal alerte effectuant des rotations combinées de la tête et des yeux, et examinons les degrés de couplage de leurs décharges avec chacun de ces mouvements, ou leur somme (regard). Notre intérêt se porte tout particulièrement dans la compréhension de l'hétérogénéité fonctionnelle observée au sein des principales populations de neurones (modules). A cette fin, nous poursuivons des études de connectivité à l'aide de techniques de traçage anatomiques. La combinaison de ces deux méthodes devrait nous permettre d'obtenir de nouvelles connaissances concernant l'interaction entre les 'modules', et ainsi, révéler les mécanismes qui assurent la cohérence de leur contribution individuelle aux mouvements.

Régions d'interêt
- Segments cervicaux de la moelle épinière
Méthodes employées
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Enregistrements des décharges des neurones individuels
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Enregistrement des mouvements de la tête et des yeux
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Electromyographie
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Stimulation électrique intra-crânienne
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Inactivations chimiques locales des régions d'intérêt
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Traçage rétrograde et antérograde des connexions neuronales

Sélection d'articles

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Grantyn A and Moschovakis AK. Structure-function relationships in the superior colliculus of higher mammals. In: Hall WC and Moschovakis AK (eds), The Superior Colliculus: New Approaches for Studying Sensorimotor Integration, CRC Press, Boca Raton, Fl, 2004, pp. 107-145
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