PLASTICITÉ DÉVELOPPEMENTALE DES RÉSEAUX POSTURAUX ET LOCOMOTEURS SPINAUX // DEVELOPMENTAL PLASTICITY OF SPINAL POSTURAL AND LOCOMOTOR NETWORKS

Le développement du système posturo-locomoteur adulte pendant la métamorphose de Xenopus laevis consiste, notamment, en l'établissement de connexions ascendantes symétriques entre le réseau neuronal lombaire commandant la propulsion par les membres postérieurs et les circuits posturaux axiaux, ce qui assure la coordination dynamique entre ces deux systèmes. Toutefois, l'ablation unilatérale des organes vestibulaires chez le têtard (pré-métamorphose) induit la mise en place pendant la métamorphose de coordinations spinales ascendantes asymétriques, ce qui rééquilibre la commande sur le système postural et permet chez le juvénile (post-métamorphose) la restauration de la fonction locomotrice en dépit du déficit sensoriel persistent. Puisque ce phénomène est absent
quand les animaux sont lésés après la métamorphose, c'est-à-dire après la formation de leur réseau spinal adulte, il s'agit alors d'un mécanisme développemental adaptatif basé sur la construction d'une alternative au schéma conventionnel du réseau spinal adulte.
En se focalisant chez le juvénile sur une population de motoneurones thoraciques cibles de la voie ascendante, le but de la thèse sera de comprendre les mécanismes adaptatifs mis en jeu dans cette plasticité développementale. Nous analyserons plus précisément les propriétés électrophysiologiques intrinsèques et synaptiques de ces motoneurones, leurs caractéristiques morphologiques et pharmacologiques, leur intégration fonctionnelle dans le réseau locomoteur adulte et les déterminants génétiques impliqués. L'origine de l'adaptation développementale étant le déséquilibre généré par la lésion dans les voies vestibulospinales, nous analyserons aussi, par des séjours en gravité altérée pendant ou après la métamorphose, l'impact de l'information vestibulaire gravitaire dans ces mécanismes adaptatifs ainsi que dans le développement normal de l'animal.
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The development of the adult posturo-locomotor system during the metamorphosis of Xenopus laevis involves, notably, the establishment of symmetrical ascending connections between the lumbar neuronal network controlling propulsion by the hindlimbs and the axial postural circuits, ensuring dynamic coordination between these two systems. However, unilateral ablation of the vestibular organs in the tadpole (pre-metamorphosis) induces the establishment of asymmetric ascending spinal coordinations during metamorphosis, which rebalances control of the postural system and allows for the restoration of locomotor function in the juvenile (post-metamorphosis) despite the persistent sensory deficit. Since this phenomenon is absent when animals are injured after metamorphosis, that is, after the formation of their adult spinal network, it is an adaptive developmental mechanism based on constructing an alternative to the conventional schema of the adult spinal network.
Focusing on a population of thoracic motoneurons in the juvenile that are targets of the ascending pathway, the aim of the thesis will be to understand the adaptive mechanisms involved in this developmental plasticity. We will more precisely analyze the intrinsic and synaptic electrophysiological properties of these motoneurons, their morphological and pharmacological characteristics, their functional integration into the adult locomotor network, and the genetic determinants involved. Since the origin of the developmental adaptation is the imbalance generated by the lesion in the vestibulospinal pathways, we will also analyze, through periods of altered gravity during or after metamorphosis, the impact of gravitational vestibular information on these adaptive mechanisms and on the normal development of the animal.
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Début de la thèse : 01/10/2025

Contrat doctoral libre

Université de Bordeaux

154 Sciences de la Vie et de la Santé

Le candidat ou la candidate doit avoir des connaissances claires sur les réseaux de neurones, de la persévérance et une certaine dextérité.
The candidate must have a sound knowledge of the principles of neuronal circuit operation, as well as being tenacious and possessing substantial manipulative dexterity.