Biologie systémique du développement du prosencéphale mammalien

Dans le but de prédire et de modéliser les processus du développement cortical, nous examinerons dans ce projet l’hétérogénéité des cellules souches durant le développement du cortex cérébral et les voies de signalisation contrôlant leur destin. Des changements mineurs au niveau de la coordination ainsi que des aberrations au sein de ces réseaux sont susceptibles de conduire à des déficiences développementales affectant profondément l’intégrité et le fonctionnement du cerveau.

Le cerveau mammalien est l’organe le plus complexe du règne animal. Le cortex cérébral contrôle des fonctions complexes telles que la cognition, la coordination motrice et la mémoire. L’augmentation de la complexité du cortex cérébral dans toutes les espèces a eu lieu parallèlement à l’accroissement de la fonction cognitive tout au long de l’évolution et l’a vraisemblablement fait avancer.

Potentiel des cellules souches et contrôle du développement cortical

Une mince feuille de cellules souches nerveuses présentes dans l’embryon génère le cortex cérébral contenant des milliards de cellules et des centaines de types de neurones à fonctions distinctes et organisés en réseaux précis. Le maintien du potentiel de ces cellules souches et le contrôle du développement cortical sont régulés par des voies de signalisation dynamiques, organisées dans l’espace et le temps. Des modifications au niveau de ces réseaux-clés contrôlent la différentiation régimentaire ainsi que la spécification du destin des cellules souches nerveuses, tous deux nécessaires à la formation des structures précises du cortex cérébral.

Comprendre la genèse du cerveau et le développement aberrant 

Nous combinons la modélisation par ordinateur la plus moderne, le profilage génomique à haute résolution de petits échantillons et la culture de cellules, dans le but d’analyser la différenciation des cellules souches nerveuses et d’étudier les mécanismes de développement du prosencéphale. Une compréhension détaillée de l’interaction dynamique entre les réseaux transcriptionnels et leurs régulateurs en amont, susceptible de résulter de ce projet, fera avancer notre compréhension de la genèse du cerveau et du développement aberrant, et rendra éventuellement possible la génération de populations définies de neurones corticaux.

Mis à jour en juin 2013