PhD, Responsable d'équipe, PI, CNRS
Présentation de l'équipe
Le cerveau humain est composé de milliards de neurones reliés entre eux par un nombre encore plus grand de synapses. L’une des questions fondamentales des neurosciences est de comprendre comment l’activité de ces réseaux complexes et les interactions entre neurones se traduisent en perception et en comportement. Dans notre laboratoire, nous étudions les mécanismes cellulaires et de réseau qui sous-tendent la perception sensorielle, en nous intéressant particulièrement à la manière dont le contexte et l’état interne du cerveau modulent le traitement des informations sensorielles.
Au cours de l’éveil, les expériences sensorielles se déroulent dans des conditions très variées et dynamiques — de la somnolence d’un voyageur absorbé dans ses pensées à l’hypervigilance d’un grimpeur exécutant un geste précis. Malgré ces fluctuations, les systèmes sensoriels font preuve d’une grande flexibilité, en ajustant le traitement des signaux afférents en fonction du contexte et de l’état cérébral. Cette adaptabilité constitue une caractéristique majeure du calcul cortical dans un cerveau sain. À l’inverse, des altérations du traitement contextuel sont associées à des troubles neuropsychiatriques tels que la schizophrénie et la dépression. Les mécanismes cellulaires et circuitaires qui permettent cette flexibilité restent toutefois encore imparfaitement compris.
Pour répondre à ces questions, nous adoptons une approche expérimentale et computationnelle pluridisciplinaire, combinant électrophysiologie, imagerie calcique biphotonique, optogénétique (in vivo et in vitro) et modélisation computationnelle. Nos recherches se concentrent principalement sur le cortex visuel primaire et le cortex somatosensoriel de la souris, afin de mettre en évidence de nouveaux mécanismes cellulaires et synaptiques essentiels au traitement cortical de l’information.
À terme, nous cherchons à comprendre comment ces mécanismes sont modifiés dans des états cérébraux pathologiques et à identifier des cibles moléculaires et circuitaires susceptibles d’ouvrir la voie à de futures stratégies thérapeutiques.
Principales publications
- Rebola N, Reva M, Kirizs T, Szoboszlay M, Lorincz A, Moneron G, Nusser Z, DiGregorio DA, Distinct Nanoscale Calcium Channel and Synaptic Vesicle Topographies Contribute to the Diversity of Synaptic Function. Neuron 2019, (in press)
- Carta, M., Srikumar, S.N, Gorlewicz, A., Rebola, N* and Mulle C* Activity-dependent control of NMDA receptor subunit composition at hippocampal mossy fiber synapses. J. Physiol (*-Co-last authors)
- Rebola N, Carta M, Mulle C, Operation and plasticity of hippocampal CA3 circuits: implications for memory encoding. Nat, Rev. Neurosci. 2017 Apr;18(4):208-220.
- Vergnano AM*, Rebola N*, Savtchenko L*, Casado M, Kieffer B, Rusakov D, Mulle C and Paoletti P, Zinc dynamics and action at excitatory synapses, Neuron 2014, 82(5):1101-14. *-Co-first authors
- Carta M*, Lanore F*, Rebola N*, Szabo Z, Viana Da Silva S, Lourenço J, Verraes A, Nadler A, Schultz C, Blanchet C, Mulle, C. Membrane lipids tune synaptic transmission by direct modulation of presynaptic potassium channels, Neuron. 2014, 81(4):787-99. *-Co-first authors
- Rebola N, Carta M, Lanore F, Blanchet C, Mulle C. NMDA receptor-dependent metaplasticity at hippocampal mossy fiber synapses. Nature Neurosci. 2011Jun.;14(6):691–3.
- Rebola N, Luján R, Cunha RA, Mulle C. Adenosine A2A Receptors Are Essential for Long-Term Potentiation of NMDA-EPSCs at Hippocampal Mossy Fiber Synapses. Neuron. 2008 Jan.;57(1):121–34.
- Marvin JS, Scholl B, Wilson DE, Podgorski K, Kazemipour A, Müller JA, Schoch S, Quiroz FJU, Rebola N, Bao H, Little JP, Tkachuk AN, Cai E, Hantman AW, Wang SS, DePiero VJ, Borghuis BG, Chapman ER, Dietrich D, DiGregorio DA, Fitzpatrick D, Looger LL. Stability, affinity, and chromatic variants of the glutamate sensor iGluSnFR. Nat Methods. 2018 Nov;15(11):936-939
