Synaptic plasticity

Dynamique et Physiopathologie des Réseaux Neuronaux

Domaine de recherche principal: 

Neurophysiology / systems neuroscience

Mots clefs: 

Synaptic plasticity
dopamine
Learning and Memory
Parkinson’s disease
neuronal networks
basal ganglia
GABAergic interneurons
endocannabinoids

Labelisation ENP: 

2007

Centre de recherche / Institut: 

Collège de France

Code unité de recherche: 

UMR 7241 - U1050

Nos projets de recherche concernent le codage de la mémoire et l’apprentissage dans les ganglions de la base, un ensemble de noyaux sous-corticaux impliqués dans le contrôle adaptif du comportement. Les ganglions de la base, connectés en retour au cortex cérébral et au système limbique, participent a la sélection d’actions en relation avec la motivation et la prédiction de récompense.

Leader

Leader: 

Établissements

Établissement de rattachement: 

Collège de France

Établissements affiliés: 

CNRS
Inserm

Université: 

Université Pierre et Marie Curie

École doctorale: 

ED158
Laboratory

Nom: 

Centre Interdisciplinaire Recherche Biologie

Initiatives d'Excellence: 

LabEx MemoLife
Publications

publications: 

Valtcheva S, Venance L. Astrocytes gate Hebbian synaptic plasticity in the striatum. Nat Commun. 2016 Dec 20;7:13845. doi: 10.1038/ncomms13845. 

Cui Y, Paille V, Xu H, Genet S, Delord B, Fino E, Berry H, Venance L. Endocannabinoids mediate bidirectional striatal spike-timing dependent plasticity. J Physiol. 2015 Apr 15. doi: 10.1113/JP270324.

Paille V#, Fino E#, Du K, Morera-Herreras T##, Perez S#, Hellgren Kotaleski J & Venance L# (2013) GABAergic circuits control spike-timing-dependent plasticity. J Neurosci. 33:9353-9363.

Nelson MJ, Bosch C#, Venance L# & Pouget P (2013) Microscale inhomogeneity of brain tissue distorts electrical signal propagation. J Neurosci. 33(7):2821-7.

Bosch C#, Mailly P, Degos B#, Deniau JM# & Venance L #(2012) Preservation of the hyperdirect pathway of basal ganglia in a rodent brain slice. Neuroscience 215, 31-41.

Evans RC, Morera-Herreras T#, Cui Y#, Du K, Sheehan T, Kotaleski JH, Venance L# & Blackwell KT (2012) The effects of NMDA subunit composition on calcium influx and spike timing-dependent plasticity in striatal medium spiny neurons. PLoS Comput Biol. 8, e1002493.

Puente N, Cui Y#, Lassalle O, Lafourcade M, Georges F, Venance L#*, Grandes P* & Manzoni OJ* (2011) Polymodal activation of the endocannabinoid system in the extended amygdala. Nature Neuroscience 14(12), 1542-7. *: co-senior authors Pandolfo, P, Silveirinha, V, dos Santos-Rodrigues, A, Venance, L#, Ledent, C, Takahashi, RN, Cunha, RA & Köfalvi, A 2011

Cannabinoids inhibit the synaptic uptake of adenosine and dopamine in the rat and mouse striatum?, Eur J Pharmacol. Vol.655(1-3), pp. 38-45.

Mécanismes Cellulaires et Moléculaires de la Plasticité et de la Mémoire

Domaine de recherche principal: 

Neurophysiology / systems neuroscience

Mots clefs: 

Synaptic plasticity
Learning and Memory
Adult hippocampal neurogenesis
Intellectual deficiencies
Alzheimer's disease

Labelisation ENP: 

2007

Centre de recherche / Institut: 

Institut des Neurosciences Paris-Saclay NeuroPSI

Code unité de recherche: 

UMR9197

Le thème central des recherches de l’équipe concerne les mécanismes cellulaires et moléculaires de l’apprentissage et de la mémoire et l’identification des mécanismes responsables de pathologies connexes. Notre objectif est d’identifier dans différentes structures du cerveau comme l’hippocampe ou le cortex les mécanismes cellulaires et moléculaires qui sous-tendent la plasticité du cerveau, de déterminer le rôle de ces mécanismes dans l’apprentissage et à la mémoire et d’identifier dans quels réseaux et structures ils se mettent en place lors du stockage des souvenirs.

Leader

Leader: 

Personnel

Membres de l'équipe: 

Sabrina Davis,Jean-Vianney Barnier, Valérie Enderlin, Roseline Poirier, Sandrine Guyon, Véronique Rousseau, Ophélie Vacca, Charlotte Castillon, Mehdi Belmaati, Kevin Duarte, Faouzi Zarrouki
Établissements

Établissement de rattachement: 

CNRS

Établissements affiliés: 

Université Paris Sud 11

Université: 

Université Paris Sud 11

École doctorale: 

ED 568 BioSigNe
Laboratory

Nom: 

Département Cognition-Comportement

Initiatives d'Excellence: 

Idex NeuroSaclay, contrat ANR
Publications

publications: 

Chaalal A, Poirier R, Blum D, Gillet B, Le Blanc P, Basquin M, Buée L, Laroche S, Enderlin E. (2014) PTU-induced hypothyroidism in rats leads to several early neuropathological signs of Alzheimer’s disease in the hippocampus and spatial memory impairments. Hippocampus, 24(11) : 1381-1393.

Vaillend C, Chaussenot R. (2017) Relationships linking emotional, motor, cognitive and GABAergic dysfunctions in dystrophin-deficient mdx mice. Hum Mol Genet, 26(6):1041-1055.

Maglorius Renkilaraj MR, Baudouin L, Wells CM, Doulazmi M, Wehrlé R, Cannaya V, Bachelin C, Barnier JV, Jia Z, Nait Oumesmar B, Dusart I, Bouslama-Oueghlani L (2017) The intellectual disability protein PAK3 regulates oligodendrocyte precursor cell differentiation. Neurobiol Dis ; 98:137-148.

Guillot F, Kemppainen S, Lavasseur G, Miettinen PO, Laroche S, Tanila H, Davis S (2016) Brain-Specific Basal and Novelty-Induced Alternations in PI3K-Akt and MAPK/ERK Signaling in a Middle-Aged AβPP/PS1 Mouse Model of Alzheimer’s Disease. J Alzheimers Dis.51(4):1157-1173.

Goyenvalle A, Griffith G, Babbs A, El Andaloussi S, Ezzat K, Avril A, Dugovic B, Chaussenot R, Ferry A, Voit T, Amthor H, Bühr C, Schürch S, Wood MJ, Davies KE, Vaillend C, Leumann C, Garcia L. (2015) Functional correction in mouse models of muscular dystrophy using exon-skipping tricyclo-DNA oligomers. Nat Med. 21(3):270-5.

 

Mathematics of Neural Circuits

Domaine de recherche principal: 

Computational neurosciences / neural theory

Mots clefs: 

Learning
Synaptic plasticity
computational neuroscience
cognitive decision processes
neuronal architectures
drug addiction
short-term memory
decision-making

Labelisation ENP: 

2007

Centre de recherche / Institut: 

ENS Ecole Normale Supérieure

Code unité de recherche: 

U960

Le but du GNT est de comprendre les bases du traitement de l'information dans le cerveau, en mettant en évidence les liens entre la dynamique collective d'une population neuronale et les fonctions associées à cette population.

Leader

Leader: 

Personnel

Etudiants ENP: 

Établissements

Établissement de rattachement: 

Ecole Normale Supérieure

Établissements affiliés: 

Inserm
Laboratory

Nom: 

Laboratoire de Neurosciences Cognitives

Initiatives d'Excellence: 

IEC, PSLP
Publications

publications: 

Buchin A, Chizhov A, Huberfeld G, Miles R, Gutkin BS. Reduced Efficacy of the KCC2 Cotransporter Promotes Epileptic Oscillations in a Subiculum Network Model. J Neurosci. 2016 Nov 16;36(46):11619-11633.

Keramati M, Gutkin B. Homeostatic reinforcement learning for integrating reward collection and physiological stability. Elife. 2014 Dec 2;3. doi: 10.7554/eLife.04811.

Caze, R.D., Humphries, M., and Gutkin, B.S., Passive Dendrites Enable Single Neurons to Compute Linearly Non-separableFunctions, PLOS Computational Biology, 9(2): e1002867, (2013).


Keramati, M. and Gutkin, B.S., Imbalanced decision hierarchy in addicts emerging from drug-hijacked dopamine spiraling circuit,PLOS One, 8:4, 1-8 (2013).

Lochmann, T., Ernst, U.A., and Denève, S., Perceptual inference predicts contextual modulations of sensory responses, Journal of Neuroscience, 32(12), 4179-95 (2012).

Tolu, S., Eddine, R., Marti, F., David, V., Graupner, M., Baudonnat, S.P.M., Besson, M., Reperant, C., Zemdegs, J., Pages, C., Caboche, J., Gutkin, B., Gardier, A.M., Changeux, J., Faure, P., and Maskos, U., Co-activation of VTA DA and GABA neurons mediates nicotine reinforcement., Molecular Psychiatry, in press, (2012).

DiPoppa, M., Krupa, M., Torcini, A., and Gutkin, B., Marginally Stable States and Quasi-periodic minor attractors in excitable pulse-coupled networks, SIAM Journal of Applied Dynamical Systems, 11, 864 894 (2012).

Deneve, S., Making decisions with unknown sensory reliability, Frontiers in Neuroscience, 6:75, doi: 10.3389/fnins.2012.00075 (2012).

Jardri, R. and Deneve, S., Computational models of hallucinations., The Neuroscience of Hallucinations, (2012).

Synapses et physiopathologie de la récompense

Domaine de recherche principal: 

Neurophysiology / systems neuroscience

Mots clefs: 

Synaptic plasticity
dopamine
reward
addiction
receptor trafficking

Labelisation ENP: 

2011

Code unité de recherche: 

UMRS 839

The general interest of the lab is to dissect the neuronal circuits implicated in reward learning and to understand how drugs co-opt these connections.

Goal directed actions, aimed to obtain a reward, motivate our behaviors and influence our decisions.

Établissements

Établissement de rattachement: 

Inserm

Établissements affiliés: 

Université Pierre et Marie Curie

Université: 

Université Pierre et Marie Curie

École doctorale: 

ED158
Laboratory

Nom: 

Marianne Coutures

Initiatives d'Excellence: 

Biopsy
Publications

publications: 

Mameli M., Bellone C., Brown T.C., Lüscher C. Cocaine inverts rules for synaptic plasticity of glutamate transmission in the VTA. Nature Neuroscience. 2011 In press

Brown T.C., Bellone C., Mameli M., Balland B., Dahan L., Lujan R., Deisseroth K., Lüscher C. Drug-driven AMPA receptor redistribution mimicked by selective dopamine neuron stimulation. PLoSOne. 2010 5(12):e15870.

Mameli M., Halbout B., Creton C., Engblom D., Parkitna J. R., Spanagel R., Lüscher C.. Cocaine-evoked synaptic plasticity: persistence in the VTA triggers adaptations in the NAc. Nat Neurosci. 2009 12:1036-41.

Engblom D., Bilbao A., Sanchis-Segura C., Dahan L., Pereau-lenz S., Balland B., Parkitna J.R., Lujan R., Halbout B., Mameli M., Parlato R., Sprengel R., Lüscher C., Schütz G., Spanagel R.. Glutamate receptors on dopamine neurons control the persistence of cocaine-seeking. Neuron 2008 59:497-508.

Mameli M., Balland B., Lujan R., Lüscher C.. Rapid synthesis and synaptic insertion of GluR2 for mGluR-LTD in the ventral tegmental area. Science. 2007 317:530-3.