Sommeil et interactions neurogliales dans une période critique du système olfactif de la drosophile

Durant le développement, le remodelage de nombreux circuits neuronaux par l’expérience et l’environnement est restreint à des fenêtres temporelles spécifiques, les périodes critiques (PC). Le sommeil est plus abondant pendant ces PC et favorise la plasticité. Sa perturbation peut avoir dans ce contexte des conséquences à long terme sur le fonctionnement neuronal. Les mécanismes impliqués dans la PC restent énigmatiques. On sait déjà que les contacts cellulaires synapses-astrocytes régulent la neurotransmission et la synaptogenèse selon le sommeil. De plus, les contacts neurogliaux ont été identifiés comme des acteurs clés de cette plasticité. Ce projet vise à clarifier la relation sommeil/PC, en exploitant les potentialités d’un modèle simple, bien caractérisé et flexible : l’habituation à long terme (LTH) au CO2 dans le système olfactif de drosophile avec une PC se terminant au début de l’âge adulte. Pour évaluer l’influence du sommeil sur la LTH et la PC, nous modulons les quotas de sommeil. Différents régimes de stimulations mécaniques sont utilisés pour réduire le sommeil ou pour le favoriser par un léger bercement. Les conséquences sur la LTH et la PC sont évaluées par mesure du volume du glomérule spécifique du CO2. Pour révéler les possibles conséquences cellulaires, la technique GRASP (GFP Reconstitution Across Synaptic Partners ) est utilisée afin de quantifier les contacts neurogliaux. Différentes populations neuronales sont impliquées dans la LTH au CO2. Grâce à la technique GRASP, nous avons observé que l’exposition au CO2 pendant la PC entraîne une augmentation importante de la taille et du nombre de contacts entre membranes astrocytaires et présynapses de plusieurs populations : les interneurones GABAergiques et les neurones olfactifs spécifiques du CO2. Ces contacts neurogliaux pourraient expliquer l’augmentation de volume du glomérule observé suite à l’habituation, et sous-tendre les changements fonctionnels du réseau glomérulaire. Nous présenterons les résultats en cours sur la manipulation du sommeil dans ce contexte. Nos résultats préliminaires indiquent que les interactions neurogliales sont significativement modifiées et peuvent être cruciales dans ce contexte. Les découvertes de ce projet pourraient avoir une pertinence générale pour les PC et mettre l’accent sur la nécessité de protéger le sommeil pendant ces périodes chez l’homme