Epilepsy in Dcx Knockout Mice Associated with Discrete Lamination Defects and Enhanced Excitability in the Hippocampus

Patients with Doublecortin (DCX) mutations have severe cortical malformations associated with mental retardation and epilepsy. Dcx knockout (KO) mice show no major isocortical abnormalities, but have discrete hippocampal defects. We questioned the functional consequences of these defects and report here that Dcx KO mice are hyperactive and exhibit spontaneous convulsive seizures. Changes in neuropeptide Y and calbindin expression, consistent with seizure occurrence, were detected in a large proportion of KO animals, and convulsants, including kainate and pentylenetetrazole, also induced seizures more readily in KO mice. We show that the dysplastic CA3 region in KO hippocampal slices generates sharp wave-like activities and possesses a lower threshold for epileptiform events. Video-EEG monitoring also demonstrated that spontaneous seizures were initiated in the hippocampus. Similarly, seizures in human patients mutated for DCX can show a primary involvement of the temporal lobe. In conclusion, seizures in Dcx KO mice are likely to be due to abnormal synaptic transmission involving heterotopic cells in the hippocampus and these mice may therefore provide a useful model to further study how lamination defects underlie the genesis of epileptiform activities

Livret des thèses 2021: du 30 mars au 1er avril - Journée des thèses 2021 : 100% digital

Document sous Copyright IRSNNational audienceL'IRSN organise chaque année des « Journées des thèses », au cours desquelles tous ses doctorants, qu’ils soient en première, deuxième ou troisième année de thèse, font une présentation orale (15 à 20 minutes) de l'état d'avancement de leurs travaux,. L’auditoire est composé de leurs homologues et d'un certain nombre d'invités : tuteurs de thèse et responsables hiérarchiques d’une part, directeurs de thèses, universitaires et membres du conseil scientifique d'autre part. En préparation à ces journées, il est demandé à chaque doctorant de rédiger un article correspondant au contenu de sa présentation. L'objectif de ces journées, qui s'inscrit dans la politique de formation par la recherche de l'IRSN, est double : donner aux doctorants l'occasion de présenter leurs travaux au moins trois fois durant la durée de leur thèse, devant un public plus large que celui constitué par leurs encadrants, et favoriser les contacts des doctorants entre eux et avec les autres participants IRSN et hors IRSN. Ces journées des thèses sont également une occasion de resserrer de manière tangible les liens tissés avec les universités, notamment en proposant à certains de leurs représentants d’assurer la présidence d’une session. Ouvertes par le directeur général, conclues par le président du Conseil d'administration, ces journées constituent un moment important de la vie scientifique de l'Institut

Livret des thèses 2019: du 1er au 4 avril - Journée des thèses 2019 : la Grande-Motte

Document sous Copyright IRSNNational audienceL'IRSN organise chaque année des « Journées des thèses », au cours desquelles tous ses doctorants, qu’ils soient en première, deuxième ou troisième année de thèse, font une présentation orale (15 à 20 minutes) de l'état d'avancement de leurs travaux,. L’auditoire est composé de leurs homologues et d'un certain nombre d'invités : tuteurs de thèse et responsables hiérarchiques d’une part, directeurs de thèses, universitaires et membres du conseil scientifique d'autre part. En préparation à ces journées, il est demandé à chaque doctorant de rédiger un article correspondant au contenu de sa présentation. L'objectif de ces journées, qui s'inscrit dans la politique de formation par la recherche de l'IRSN, est double : donner aux doctorants l'occasion de présenter leurs travaux au moins trois fois durant la durée de leur thèse, devant un public plus large que celui constitué par leurs encadrants, et favoriser les contacts des doctorants entre eux et avec les autres participants IRSN et hors IRSN. Ces journées des thèses sont également une occasion de resserrer de manière tangible les liens tissés avec les universités, notamment en proposant à certains de leurs représentants d’assurer la présidence d’une session. Ouvertes par le directeur général, conclues par le président du Conseil d'administration, ces journées constituent un moment important de la vie scientifique de l'Institut

Livret des thèses 2020: du 23 au 26 mars - Journée des thèses 2020 : Pornichet

Document sous Copyright IRSNNational audiencePour 2020, rendez-vous était pris du 23 au 26 mars au domaine Ker Juliette à Pornichet. Tout était prêtpour accueillir la centaine de doctorants IRSN et un nombre équivalent de chercheurs de l’Institut et desétablissements partenaires à l’occasion d’une nouvelle édition des journées des thèses. Une particulemicroscopique infectieuse d’à peine cent nanomètres en a toutefois décidé autrement en plongeant lamoitié de l’humanité dans un confinement forcé.Alors qu’ils s’apprêtaient à passer trois jours de rencontre, de convivialité et d’effervescence scientifique,les membres de la communauté scientifique de l’IRSN se sont retrouvés cloitrés chez eux, loin de leurslaboratoires et de leur collègues. Cette période a duré plus de deux mois et s’est souvent avérée difficileà vivre sur le plan psychologique et parfois matériel. Bien que le coronavirus SARS-CoV-2 n’ait pastotalement desserré son étreinte, les activités ont depuis progressivement repris et chacun peut ànouveau se projeter dans le futur. Parallèlement, il est essentiel de retisser les liens qui unissent leschercheurs de l’institut et de veiller à ce que les doctorants trouvent toute leur place dans ce collectif.Le présent livret a vocation à contribuer, modestement, à cette ambition en mettant en lumière larichesse que recèlent les travaux des doctorants de l’IRSN. Il regroupe pour cela les résumés des centun sujets qui devaient constituer le programme des journées des thèses. Organisés selon les quinzethématiques portées par les trois unités de recherche de l’IRSN - santé, environnement et sûreté - cesrésumés illustrent toute la diversité des recherches de l’Institut. Au travers des références croisées qu’ilintroduit, le livret souligne également les transversalités qui relient entre elles certaines thématiques :le vieillissement des structures et équipements et le stockage géologique profond ou les risquesenvironnementaux et la dosimétrie et métrologie des rayonnements ionisants, par exemple.Je vous invite donc vivement à parcourir ce livret, à découvrir la diversité des sujets et, pourquoi pas, àprendre contact avec nos doctorants pour en savoir plus sur leurs travaux.Et je vous donne bien sûr rendez-vous dès le printemps prochain pour l’édition 2021 des journées desthèses, en espérant qu’elle puisse se dérouler dans des conditions permettant de renouer avec l’espritd’échange et de convivialité qui en constitue l’ADN

The neurotoxicology of uranium

International audienceThe brain is a target of environmental toxic pollutants that impair cerebral functions. Uranium is present in the environment as a result of natural deposits and release by human applications. The first part of this review describes the passage of uranium into the brain, and its effects on neurological functions and cognitive abilities. Very few human studies have looked at its cognitive effects. Experimental studies show that after exposure, uranium can reach the brain and lead to neurobehavioral impairments, including increased locomotor activity, perturbation of the sleep-wake cycle, decreased memory, and increased anxiety. The mechanisms underlying these neurobehavioral disturbances are not clearly understood. It is evident that there must be more than one toxic mechanism and that it might include different targets in the brain. In the second part, we therefore review the principal mechanisms that have been investigated in experimental models imbalance of the anti/pro-oxidant system and neurochemical and neurophysiological pathways. Uranium effects are clearly specific according to brain area, dose, and time. Nonetheless, this review demonstrates the paucity of data about its effects on developmental processes and the need for more attention to the consequences of exposure during development

Formation à et par la recherche : Bilan des années 2017, 2018 et 2019

Rapport sous copyright IRSNCe document présente la politique de la Formation à et par la recherche mise en œuvre au sein de l’IRSN, ainsi qu’une analyse détaillée des thèses et post-doctorats menés sur la période 2017 – 2019. Les informations fournies concernent les sujets, les Ecoles doctorales, les universités, l’encadrement par les Habilités à diriger les recherches, les publications réalisées et le devenir professionnel de ces jeunes chercheurs. Des annexes clôturent le document

Presynaptic kainate receptors that enhance the release of GABA on CA1 hippocampal interneurons.

International audienceWe report that kainate receptors are present on presynaptic GABAergic terminals contacting interneurons and that their activation increases GABA release. Application of kainate increased the frequency of miniature inhibitory postsynaptic currents recorded in CA1 interneurons. Local applications of glutamate but not of AMPA or NMDA also increased GABA quantal release. Application of kainate as well as synaptically released glutamate reduced the number of failures of GABAergic neurotransmission between interneurons. Thus, activation of presynaptic kainate receptors increases the probability of GABA release at interneuron-interneuron synapses. Glutamate may selectively control the communication between interneurons by increasing their mutual inhibition

Unitary inhibitory field potentials in the CA3 region of rat hippocampus

Glickfeld and colleagues (2009) suggested that single hippocampal interneurones generate field potentials at monosynaptic latencies. We pursued this obervation in simultaneous intracellular and multiple extracellular records from the CA3 region of rat hippocampal slices. We confirmed that interneurones evoked field potentials at monosynaptic latencies. Pyramidal cells initiated disynaptic inhibitory field potentials, but did not initiate detectable monosynaptic excitatory fields. We confirmed that inhibitory fields were GABAergic in nature and showed they were suppressed at low external Cl−, suggesting they originate at postsynaptic sites. Field potentials generated by a single interneurone were detected at multiple sites over distances of more than 800 μm along the stratum pyramidale of the CA3 region. We used arrays of extracellular electrodes to examine amplitude distributions of spontaneous inhibitory fields recorded at sites orthogonal to or along the CA3 stratum pyramidale. Cluster analysis of spatially distributed inhibitory field events let us separate events generated by interneurones terminating on distinct zones of somato-dendritic axis. Events generated at dendritic sites had similar amplitudes but occurred less frequently and had somewhat slower kinetics than perisomatic events generated near the stratum pyramidale. In records from multiple sites in the CA3 stratum pyramidale, we distinguished inhibitory fields that seemed to be initiated by interneurones with spatially distinct axonal arborisations

Cell proliferation and cell death are disturbed during prenatal and postnatal brain development after uranium exposure

International audienceThe developing brain is more susceptible to neurotoxic compounds than adult brain. It is also well known that disturbances during brain development cause neurological disorders in adulthood. The brain is known to be a target organ of uranium (U) exposure and previous studies have noted that internal U contamination of adult rats induces behavioral disorders as well as affects neurochemistry and neurophysiological properties. In this study, we investigated whether depleted uranium (DU) exposure affects neurogenesis during prenatal and postnatal brain development. We examined the structural morphology of the brain, cell death and finally cell proliferation in animals exposed to DU during gestation and lactation compared to control animals. Our results showed that DU decreases cell death in the cortical neuroepithelium of gestational day (GD) 13 embryos exposed at 40. mg/L and 120. mg/L and of GD18 fetuses exposed at 120. mg/L without modification of the number of apoptotic cells. Cell proliferation analysis showed an increase of BrdU labeling in the dentate neuroepithelium of fetuses from GD18 at 120. mg/L. Postnatally, cell death is increased in the dentate gyrus of postnatal day (PND) 0 and PND5 exposed pups at 120. mg/L and is associated with an increase of apoptotic cell number only at PND5. Finally, a decrease in dividing cells is observed in the dentate gyrus of PND21 rats developmentally exposed to 120. mg/L DU, but not at PND0 and PND5. These results show that DU exposure during brain development causes opposite effects on cell proliferation and cell death processes between prenatal and postnatal development mainly at the highest dose. Although these modifications do not have a major impact in brain morphology, they could affect the next steps of neurogenesis and thus might disrupt the fine organization of the neuronal network