Dans le cadre de l’appel à candidature pour le poste de chef de groupe lancé au printemps 2021, deux jeunes chercheurs ont été sélectionnés parmi 260, pour développer leur propre équipe de recherche au sein de l’Institut. Ces deux équipes développeront des approches scientifiques et techniques totalement nouvelles, en lien avec le plan pluriannuel d’innovation 2023-2030 porté par l’Institut.
La première de ces deux équipes, le « Gut Sense Lab », rejoindra l’Institut en septembre prochain, et sera pilotée par Dafni Hadjieconomou.
Les recherches de cette équipe porteront sur l’axe « cerveau-intestin », dans le but d’identifier les mécanismes fondamentaux et conservés au cours de l’évolution par lesquels les neurones intestinaux régulent le métabolisme.
Un réseau de communication entre le cerveau et l’intestin, connu sous le nom d' "axe cerveau-intestin", est récemment apparu comme un acteur clé de la régulation métabolique. Néanmoins, les cellules et les mécanismes moléculaires impliqués dans cette interaction sont encore mal compris.
En utilisant un modèle de mouche drosophile, Dafni Hadjieconomou a récemment montré que les neurones entériques adultes sont fonctionnellement plastiques et que cette plasticité est physiologiquement importante pour répondre aux besoins métaboliques. Ce travail a été réalisé dans le contexte des besoins reproductifs des femelles, un paradigme physiologique pour l’ajustement de la prise alimentaire aux besoins métaboliques qui est conservé dans plusieurs espèces.
Les travaux que Dafni Hadjieconomou entend mener à l’Institut du Cerveau porteront sur l’influence de ce mécanisme dans d’autres états homéostatiques, tels que les régimes obésogènes ou les niveaux élevés d’activité physique. L’approche intégrative de ces travaux visera à identifier les neurones entériques, les circuits cérébraux et les effecteurs moléculaires en jeu.
Les recherches menées par cette nouvelle équipe permettront d’identifier les mécanismes fondamentaux et probablement conservés au cours de l’évolution utilisés par les neurones intestinaux pour réguler le métabolisme ou contribuer à l’apparition de pathologies.
La seconde de ces deux équipes, appelée « Circuits neuronaux et dynamique cérébrale », rejoindra l’Institut début 2024 et sera dirigée par Nikolas Karalis.
L’équipe « Circuits neuronaux & dynamique cérébrale » débutera en janvier 2024, sous la direction du Dr Nikolas Karalis, actuellement chef d’équipe FNS Ambizione au Friedrich Miescher Institute for Biomedical Research à Bâle, en Suisse. Cette nouvelle équipe vise à élucider les principes fondamentaux qui sous-tendent l’organisation des circuits neuronaux et à déchiffrer comment l’action collective des neurones donne lieu à la dynamique cérébrale complexe qui définit nos états cérébraux internes.
Nos états internes, tels que le sommeil, la faim, la peur ou le bonheur, influencent profondément notre expérience quotidienne et définissent notre comportement et nos actions. Ces états se caractérisent par des signatures uniques d’activité dans les circuits neuronaux et sont activement façonnés par les neuromodulateurs, tels que la dopamine, la sérotonine, l’acétylcholine et la norépinéphrine. Presque tous les troubles de l’humeur sont associés à un déséquilibre des neuromodulateurs et la plupart des stratégies thérapeutiques tentent de rétablir cet équilibre. Toutefois, on ignore encore comment les combinaisons de neuromodulateurs définissent des configurations cérébrales distinctes et façonnent les états internes.
L’équipe du Dr Karalis se concentrera sur la manière dont la libération et l’équilibre simultanés des neuromodulateurs et des signaux corporels, tels que la respiration et le rythme cardiaque, contribuent à la mise en œuvre des états internes au niveau des circuits neuronaux distribués. Ces travaux permettront de mieux comprendre le rôle de la neuromodulation combinatoire et de l’interaction cerveau-corps dans la régulation des réseaux cérébraux et sont prometteurs pour faire progresser notre compréhension fondamentale des fonctions cérébrales dans la santé et la maladie.
