Projet ANR-12-SAMA-0010 – disable cortex : Mental Retardation and Neuronal Networks Malformation
Programme : Santé Mentale et Addictions (SAMENTA) 2012
Année de financement : 2012
Coordinateur du projet : Monsieur Alfonso REPRESA (INMED)
Partenaires : Institut de Neurobiologie de la Méditerranée; Laboratoire de Neurosciences Cognitives
Montant : 634494.0 euros
Date de début : 2012
Durée : 48 mois
Résumé : Les malformations du développement cortical cérébral sont de causes majeurs de retard mental (Barkovich et al. 2005; Guerrini et al., 2002). L’imagerie cérébrale à haute résolution a facilité l’identification in vivo de divers phénotypes de malformation corticale, y comprise l’héterotopie sous-cortical en bande (doublecortex) et les lissencéphalies, principalement liées à des mutations du gène DCX. 
Bien que le lien entre la malformation corticale et les manifestations cliniques a été bien établi, les mécanismes physiopathologiques sous-jacents sont encore mal élucidés. Dans ce projet nous proposons d'étudier le développement et le fonctionnement des réseaux neuronaux corticaux dans un modèle de hétérotopie en bande sous-corticale (doublecortex) chez le rat induite par l’inactivation in utero du gène DCX. Notre l'ambition est d’établir des corrélats morpho-fonctionnelle pour des troubles neurologiques liés à ce type des malformations corticales. Nos principales tâches sont:
1)	Décrire la connectivité neuronale des neurones ectopiques (connexions afférentes et efférentes) et ceux du cortex adjacent. Une attention particulière sera consacrée à la connectivité entre la bande hétérotopique et le cortex "normotopique". Cette tâche vise non seulement à décrire la répartition des voies  axonale mais aussi à identifier les neurones cibles et d'évaluer la fonctionnalité de ces connexions. Dans ce but les projections axonales seront marqués avec différents outils de biologie moléculaire et analysés à l'aide immunohistochimie, l'électrophysiologique (extracellulaire ou des enregistrements de patch-clamp) qui aideront à identifier les connexions en combinaison avec la photostimulation et les méthodes optogénetiques.
2) associé à la tâche précédente, nous cherchons à évaluer les modifications fonctionnelles induites par l'hétérotopie, avec un effort particulier consacré à évaluer les altérations cognitives en utilisant une variété de tests comportementaux.
3) Enfin, nous avons émis l'hypothèse que la connectivité anormale et l'activité des neurones ectopiques est responsable de la modification structurelle et fonctionnelle du cortex normotopic. Nous avons donc prédit que la suppression de l'excitabilité des neurones ectopiques se traduirait par la récupération du phénotype, fournissant ainsi une justification à des recherches thérapeutiques ultérieures. Pour résoudre cette hypothèse, nous proposons de transfecter des neurones ectopiques avec des canaux potassiques rectifiants, lesquels  hyperpolariseront les neurones ectopiques transfectées (en cas de co-transfectées avec les constructions Dcx shRNA) en les imposant un « silence électrique ». En utilisant des vecteurs d'expression conditionnelle l'impact de silence électrique au début vs retard sera étudié.
Notre projet permettra d'améliorer notre connaissance des bases physiopathologiques des déficits cognitifs liés à des troubles de migration corticale et ouvrir de nouvelles perspectives thérapeutiques.