Prix « Cerveau en tête » - Lauréats de 2010

Simon Chen

Données biographiques

Je travaille en neurosciences depuis cinq ans. En 2005, dans le cadre de mes études de premier cycle à l'Université de la Colombie-Britannique, je me suis joint au laboratoire du Dr Kurt Haas au Brain Research Centre en tant qu'adjoint de recherche bénévole. Durant les trois années qui ont suivi, j'ai contribué à un certain nombre de projets de recherche. J'ai participé à la mise au point d'un modèle expérimental visant à étudier les effets des crises d'épilepsie courantes en début de vie sur la formation des circuits cérébraux. Notre article, publié dans Experimental Neurology, montre l'utilité potentielle de ce nouveau modèle pour l'imagerie in vivo en accéléré de la croissance neuronale, de la formation des synapses et de l'activité des réseaux durant une crise d'épilepsie dans le cerveau en développement intact et en état d'éveil. Ce modèle fournit de nouveaux éléments pour comprendre comment les crises d'épilepsie altèrent le développement structural et fonctionnel des réseaux neuronaux, et contribuent peut-être ainsi à des déficits neurologiques persistants. Nous travaillons actuellement à la rédaction d'un manuscrit décrivant ces résultats pour une revue prestigieuse. De plus, j'ai de mon côté conçu de nouvelles techniques pour produire rapidement des images de la croissance neuronale dans un cerveau de têtard intact en état d'éveil. Cette expérience, réalisée durant mes études de premier cycle, a été cruciale en ce sens qu'elle m'a permis de perfectionner mes compétences dans la conception de méthodes et de stratégies expérimentales, en plus d'avoir stimulé mon intérêt pour les neurosciences du développement.

Pour mon doctorat, j'ai décidé de poursuivre mon travail au laboratoire du Dr Haas afin d'étudier comment l'activité neuronale orientée et la formation de synapses dirigent le développement des réseaux neuronaux complexes du cerveau fonctionnel. En trois ans, j'ai fait des progrès importants dans l'étude du rôle des molécules d'adhérence cellulaire, les neurexines et les neuroligines, dans la détermination de la croissance de l'arbre dendritique des neurones cérébraux. Le premier article que j'ai signé à ce sujet a été publié dans Neuron en septembre 2010.

Outre la conception et la réalisation de projets de recherche de pointe, ma formation a comporté l'encadrement d'autres étudiants de premier cycle et des cycles supérieurs, et la présentation de mes résultats à des réunions scientifiques. J'enseigne aux étudiants les techniques d'imagerie et d'analyse morphométrique que j'ai mises au point, et j'ai directement encadré et supervisé cinq stagiaires de recherche de premier cycle au laboratoire du Dr Haas. J'ai participé à des conférences nationales et internationales, y compris deux prestigieux colloques : Synapses: From Molecules to Circuits & Behaviour, au laboratoire de Cold Spring Harbour (New York), et Cell Biology of the Neuron, organisée par Gordon Research Conferences, au New Hampshire. J'ai aussi fait un exposé oral à la réunion annuelle de la Society for Neuroscience à Chicago l'année dernière. Ces réunions m'ont fourni de précieuses occasions de discuter de mes recherches avec des sommités dans le domaine. Cette expérience de formation interactive et fructueuse a ajouté à ma détermination de poursuivre une carrière de chercheur universitaire dans le domaine des neurosciences du développement.

Article

Neurexin-Neuroligin Cell Adhesion Complexes Contribute to Synaptotropic Dendritogenesis via Growth Stabilization Mechanisms In Vivo

Importance de l'article

Mon article représente une percée importante aussi bien dans les méthodes d'étude du développement des neurones cérébraux que dans la compréhension du rôle des molécules d'adhérence cellulaire dans la détermination de la croissance structurale des neurones cérébraux. Ma recherche est particulièrement utile pour la compréhension des causes physiopathologiques des troubles du spectre de l'autisme (TSA). Les TSA englobent une gamme de troubles caractérisés par le même dysfonctionnement social et cognitif et, en raison de l'âge précoce auquel ces troubles du comportement apparaissent, ils évoquent fortement des origines communes au niveau du développement cérébral. Des progrès dans la compréhension de l'étiologie des TSA ont pu être réalisés récemment grâce à l'identification de mutations géniques chez un nombre restreint de patients atteints de la forme familiale des TSA. Les mutations ont été découvertes dans les molécules d'adhérence cellulaire, les neurexines et les neuroligines, et dans d'autres protéines avec lesquelles elles sont en interaction étroite. Bien que le rôle de ces protéines dans la formation et la fonction des synapses ait été étudié dans le cadre d'importantes recherches, on en savait peu sur le rôle qu'elles jouent dans le contexte plus vaste de la croissance structurale des neurones cérébraux, elle‑même liée à la fonction synaptique. Étant donné que la structure de l'arbre dendritique des neurones cérébraux détermine la complexité computationnelle et la fonction des circuits neuraux cérébraux, une bonne croissance structurale est essentielle au fonctionnement du cerveau; une anomalie dans la croissance structurale pourrait entraîner un dysfonctionnement persistant, à l'origine de troubles neurologiques.

L'article que j'ai publié dans la revue Neuron fait la démonstration des technologies de pointe que nous avons conçues pour quantifier la croissance de l'arbre dendritique des neurones cérébraux dans un cerveau en développement intact et en éveil, de manière à déterminer le rôle de ces protéines associées aux TSA à l'intérieur des processus en question. Dans le cadre de ces travaux, j'ai produit des images directes et en temps réel pour suivre la croissance dynamique de neurones cérébraux individuels, avec ou sans altération de la fonction des neurexines et des neuroligines. De plus, j'ai eu recours à des techniques qui m'ont permis d'obtenir des images directes des synapses dans chacun de ces neurones cérébraux, de façon à corréler la croissance dendritique dynamique avec la formation de synapses. Nos travaux ont abouti à une analyse approfondie du mécanisme par lequel une protéine associée aux TSA influe sur la croissance structurale des neurones cérébraux dans un cerveau en développement intact et en éveil. Nous avons décidé de soumettre nos résultats à Neuron car il s'agit de l'une des revues les plus influentes et respectées dans le domaine des neurosciences. Le rigoureux processus d'examen et de sélection appliqué par les responsables de cette revue garantit que les travaux répondent aux normes les plus élevées en matière d'innovation et d'excellence technique, tout en offrant à l'ensemble du milieu neuroscientifique des résultats d'une importance cruciale et d'un intérêt général.


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Yi-Mei Yang, Ph.D.

Données biographiques

Yi-Mei Yang – boursière postdoctorale
J'ai entrepris ma carrière en recherche comme étudiante au doctorat en pharmacologie cardiovasculaire à l'école de médecine Tongji de l'Université Huazhong des sciences et de la technologie, en Chine, où j'ai exploré les mécanismes cellulaires et moléculaires sous-jacents à l'ischémie myocardique et à la lésion de reperfusion. Au fil de mes recherches dans ce domaine, j'ai acquis un intérêt marqué pour l'ischémie cérébrale, et j'ai décidé de réorienter ma carrière vers les neurosciences. Je suis actuellement inscrite à une formation postdoctorale sous la supervision de la Dre Lu‑Yang Wang au Hospital for Sick Children dans le cadre du programme de neurosciences et de santé mentale, et au Département de physiologie de l'Université de Toronto. Ce qui m'intéresse est la relation entre la structure et les fonctions synaptiques, un aspect crucial pour comprendre le fonctionnement du système nerveux et mettre au point des traitements pour les troubles neurologiques.

Je me suis concentrée principalement sur les adaptations présynaptiques et postsynaptiques des synapses centrales en développement, en utilisant pour modèle la synapse « calice de Held » (NMCT) du tronc cérébral auditif. Sa maturation fonctionnelle rapide, sa « phase de développement critique » clairement définie et la taille de sa terminaison nerveuse font de cette synapse un système idéal pour l'étude de la neurotransmission et de la plasticité développementale. À l'aide de méthodes biophysiques de pointe et de techniques pharmacologiques et immunochimiques, nous avons cerné une interaction antagoniste complexe entre la réduction du potentiel d'action développementale et la régulation positive de l'efficacité du couplage en aval pour la libération de neurotransmetteurs dépendants de Ca2+, qui sert de stratégie présynaptique impérative pour augmenter la solidité de la synapse et la précision temporelle de la neurotransmission (Yang et Wang, J. Neurosci. 2006; Wang, Fedchyshyn et Yang, Mol. Brain 2009). Nous avons de plus démontré qu'une protéine filamenteuse, la septine5, est le principal substrat moléculaire à la base de la transition du « micro-domaine » au « nano-domaine » dans le couplage spatial entre les canaux présynaptiques Ca2+ et les vésicules synaptiques durant le développement (Yang, Fedchyshyn et al., Neuron 2010). Parallèlement à ce remodelage présynaptique, nous avons découvert une forme nouvelle de plasticité postsynaptique, à savoir la régulation négative persistante des récepteurs NMDA (Joshi, Yang et al., J. Neurosci. 2007) et des corrélats moléculaires de la transition − de GluR1 à GluR4 dominants − des phénotypes de la sous‑unité dans les récepteurs AMPA endogènes, processus qui est à la base de l'accélération des réponses postsynaptiques à la maturité (Yang et al., en préparation et résumé pour la SfN 2008). Ces travaux ont généré des connaissances importantes sur les mécanismes moléculaires sous-jacents à la neurotransmission haute fidélité et ont grandement contribué à la compréhension de la plasticité développementale au site des synapses centrales.

En plus de poursuivre ma formation scientifique, je siège activement à l'Association canadienne des neurosciences et à la Society for Neuroscience; je présente régulièrement mes travaux aux réunions annuelles des ces associations et au milieu neuroscientifique de Toronto. J'enseigne à des étudiants des trois cycles, en classe et en laboratoire. Mon objectif à long terme est de mettre sur pied un laboratoire de recherche créatif, indépendant et productif, où nous pourrons explorer les mécanismes de la transmission et de la plasticité synaptiques et les maladies neurologiques, tout en fournissant aux jeunes chercheurs des cycles supérieurs les possibilités de formation nécessaires pour s'attaquer aux questions neuroscientifiques posant des défis intellectuels et techniques.

Michael J. Fedchyshyn – étudiant diplômé
Mon intérêt pour les neurosciences remonte à ma deuxième année de baccalauréat en physiologie, où j'ai été initié aux mécanismes sous-jacents à la transduction en cascade des signaux neuronaux. Cependant, je me passionnais davantage pour les aspects « physiques » (plutôt que « biologiques » ) des mécanismes de transduction des signaux et de codage de l'information dans ces processus. Je me suis donc inscrit au programme de biophysique de l'Université de Toronto, où j'ai eu la chance de rencontrer la professeure Lu-Yang Wang au Hospital for Sick Children, qui m'a fait connaître la synapse « calice de Held » du tronc cérébral auditif, un des rares systèmes du système nerveux central permettant d'étudier directement des questions biophysiques en observant simultanément des éléments présynaptiques et postsynaptiques.

Après avoir terminé un projet de recherche sur la plasticité présynaptique à court terme durant ma quatrième année avec la professeure Wang, j'ai décidé de poursuivre mes études à l'Université de Toronto en vue d'obtenir un doctorat en physiologie. J'ai commencé à m'initier aux techniques électrophysiologiques complexes qui me seraient nécessaires pour étudier directement les mécanismes présynaptiques de libération des neurotransmetteurs et la façon dont ils sont modulés durant le développement. Ensemble, nous avons acquis une capacité d'observation simultanée présynaptique et postsynaptique unique à partir de la synapse « calice de Held » à diverses phases de développement. La plus grande découverte issue de ce travail a été que l'orientation physique et le sous-type des canaux calciques voltage-dépendants (VGCC), qui déclenchent la libération de la vésicule synaptique (VS), ont changé durant le développement – passant de VGCC de type mixte N et P/Q coordonnés, mais non couplés (microdomaine) à un arrangement de VGCC de type P/Q couplés (nanodomaine) (Fedchyshyn et Wang, J. Neurosci. 2005).

Nos travaux ultérieurs ont démontré que ce changement des modalités de couplage était médié par la protéine filamenteuse septine 5 (Yang, Fedchyshyn et al., Neuron 2010). La régulation négative de la septine 5 durant le développement près des sites de libération réduit la barrière physique à la fusion et, par conséquent, potentialise l'apport quantique, accélère la cinétique de la libération de la VS et modifie la plasticité à court terme durant les activités à haute fréquence. Des modèles computationnels simples de l'activation et de la libération de la VS pourraient tenir compte de toutes ces altérations (Fedchyshyn et Wang, J. Physiol. 2007; Wang, Fedchyshyn et Yang, Mol. Brain 2009; Yang, Fedchyshyn et al., Neuron 2010). Mes recherches ont permis de trancher le débat qui divisait les spécialistes du domaine depuis longtemps au sujet des modalités de couplage entre les VGCC et la VS et ont changé la façon de voir les mécanismes sous-jacents à la libération des neurotransmetteurs et à la plasticité au site des synapses centrales durant le développement.

Article

Septins Regulate Developmental Switching from Microdomain to Nanodomain Coupling of Ca2+ Influx
to Neurotransmitter Release at a Central Synapse

Importance de l'article

Les septines, une famille conservée de protéines de liaison GTP/GDP codées par 14 gènes chez les mammifères, sont des protéines filamenteuses en cause dans un vaste éventail de maladies neurologiques comme le Parkinson, la schizophrénie, le syndrome de Down et la maladie d'Alzheimer. Même si les septines sont abondamment exprimées dans les neurones postmitotiques, leurs fonctions demeurent largement inconnues. À l'aide d'approches multidisciplinaires, nous avons découvert l'effet surprenant des septines au site d'une synapse centrale en développement, où elles régulent le couplage spatiotemporel des vésicules synaptiques (VS) au calcium transitoire entrant par les canaux calciques voltage-dépendants (VGCC), déterminant ainsi la précision et l'efficacité de la libération du neurotransmetteur au site de la synapse centrale. Ces nouvelles connaissances sur le rôle physiologique des septines nous ont permis d'établir une corrélation directe entre ces protéines filamenteuses et leur neuropathologie, et pourraient contribuer à la conception de stratégies de diagnostic et de traitement précoces des troubles neurologiques en question.

Nos travaux s'inscrivent dans le mandat et la vision de l'INSMT des IRSC par deux façons importantes : 1) Le système auditif est l'un des plus importants systèmes sensoriels dans l'interface entre le cerveau et l'environnement; notre étude dévoilant le rôle crucial joué par les septines dans le processus de maturation de la neurotransmission dans la voie binaurale de détection sonore est importante pour comprendre les mécanismes fondamentaux de l'ouïe dans le cerveau en développement. 2) Notre étude est la première à mettre en lumière le rôle des septines dans les fonctions et la plasticité synaptiques du cerveau, ce qui ouvre la voie à de nouvelles découvertes sur ces protéines filamenteuses dans le cerveau sain et dans les troubles neurologiques.


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Tabrez J. Siddiqui

Données biographiques

J'ai fait mes études de maîtrise (2003) et de doctorat (2006) au Max Planck Institute for Biophysical Chemistry, à Goettingen, en Allemagne. Durant mes études de doctorat sous la supervision du professeur Reinhard Jahn, j'ai exploré les bases structurales et régulatrices de l'activité de la synaptobrevine 2/VAMP 2, la protéine responsable de l'exocytose régulée des cellules cérébrales. [1]. Pendant ma formation doctorale, j'ai fait appel à des techniques biochimiques et biophysiques sophistiquées, y compris la spectroscopie par fluorescence et des modèles informatiques, pour l'exploration des voies réactionnelles.

J'ai décidé de me joindre au laboratoire de la professeure Ann Marie Craig au Brain Research Centre de l'Université de la Colombie-Britannique en raison de l'excellence de ses travaux dans le domaine de la formation et du développement des synapses. Depuis mon arrivée à son laboratoire, je travaille avec les molécules organisatrices des synapses, en particulier les protéines de répétition neuronales transmembranaires riches en leucine (LRRTM) [2]. Les LRRTM seules suffisent à déclencher la formation des sites de libération des neurotransmetteurs dans les cellules nerveuses. On a dernièrement démontré la corrélation entre la LRRTM1 et la manualité et la schizophrénie; par ailleurs, la LRRTM3 pourrait être un gène candidat dans le déclenchement de la forme tardive de la maladie d'Alzheimer. Mon objectif est de comprendre la contribution des LRRTM à la synaptogenèse et à l'entretien des synapses, ainsi que leur rôle général dans le développement du cerveau et de la fonction du système nerveux in vivo. Pour caractériser pleinement le rôle des LRRTM in vivo, j'ai récemment créé des souris dépourvues des gènes spécifiques aux LRRTM.

J'ai également identifié les partenaires de liaison trans-synaptique des LRRTM [3], ce qui a grandement contribué à notre compréhension des fonctions des LRRTM. Ces partenaires de liaison trans-synaptique, appelés neurexines, sont eux-mêmes associés à des troubles psychiatriques. L'exploration plus approfondie des LRRTM et des neurexines permettra de mieux comprendre les mécanismes moléculaires sous-jacents à la formation des synapses.

Article

Siddiqui, T.J., R. Pancaroglu, Y. Kang, A. Rooyakkers, A.M. Craig. LRRTMs and neuroligins bind neurexins with a differential code to cooperate in glutamate synapse development. J Neurosci 2010; 30: 7495-506

Importance de l'article

Notre laboratoire a établi que les protéines de répétition neuronales transmembranaires riches en leucine (LRRTM) favorisent la formation des synapses chez les mammifères. Un lien a récemment été mis en évidence entre ces gènes et des troubles neurologiques aussi divers que l'autisme, la schizophrénie et la forme tardive de la maladie d'Alzheimer; ils auraient également une influence sur la manualité [1-4]. Des mutations dans des protéines voisines au plan fonctionnel, les neuroligines, sont directement mises en cause dans l'autisme et le retard mental [5].

Pour comprendre l'action des LRRTM in vivo, j'ai identifié les neurexines comme partenaires de liaison des LRRTM [6]. Les neurexines sont elles-mêmes liées à des troubles psychiatriques [5]. Des variantes entraînant une troncation des neurexines sont associées à la schizophrénie et à l'autisme dans les familles à cas multiples, et des modèles animaux imitant ces variantes génétiques « phénocopient » certains comportements connexes. De plus, ma recherche a montré comment l'interaction entre les LRRTM, les neuroligines et les neurexines est orchestrée au niveau moléculaire et comment celles‑ci pourraient contribuer au développement des synapses à glutamate. Mon étude cadre donc avec la vision de l'INSMT qui est de découvrir la base moléculaire de nombreuses maladies mentales.


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Tracie O. Afifi, Ph.D.

Données biographiques

Mon intérêt pour les neurosciences est devenu une aspiration professionnelle lorsque j'ai vu les ravages causés par la maladie d'Alzheimer à un membre de ma famille proche. La maladie a lentement transformé la personne que je connaissais d'une façon qui a bouleversé notre famille. J'ai développé une passion pour tout ce qui concerne le cerveau et les neurosciences en général pour comprendre ces pathologies répandues. Comme j'étais arrivée à un point tournant dans mes études, j'ai pu enchaîner avec une maîtrise en neurosciences. J'ai fait toute ma formation en neurosciences à l'Université de Calgary. Mon projet de maîtrise consistait en l'étude de la mémoire du mouvement dans la moelle épinière. J'ai ensuite terminé mon doctorat en étudiant les lésions des nerfs périphériques au laboratoire Zochodne. Je me suis penchée plus particulièrement sur la stimulation de la croissance nerveuse après une lésion. Je suis actuellement inscrite à une formation postdoctorale au laboratoire Zochodne, où je continue mon exploration des molécules favorisant la régénération des nerfs après une lésion. À l'avenir, j'aimerais grandement continuer d'étudier les pathologies du système nerveux.

Article

PTEN inhibition to facilitate intrinsic regenerative outgrowth of adult peripheral axons. Journal of Neuroscience, juillet; 30(27) 9306-15.

Importance de l'article

Mon article est d'autant plus pertinent que la molécule étudiée (PTEN) est exprimée dans l'ensemble de l'organisme humain. Cela signifie que mes conclusions pourraient s'appliquer non seulement aux nerfs périphériques mais aussi au système nerveux central, y compris au cerveau et à la moelle épinière. Les lésions médullaires et les pathologies cérébrales pourraient aussi profiter de la régénération accrue mise en lumière dans mon étude. Nous avons donc décidé de publier l'article dans le Journal of Neuroscience dans l'espoir de rejoindre le milieu neuroscientifique dans son ensemble. L'importance d'informer le milieu scientifique sur les nerfs périphériques est bien réelle, mais il y a aussi beaucoup d'éléments à apprendre et à extrapoler à partir d'autres parties du système nerveux, et beaucoup d'éléments à appliquer à ces autres parties du système nerveux.


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Éric Trudel

Données biographiques

Mon intérêt pour les sciences biologiques remonte à mes études secondaires. Plus tard, j'ai entrepris un baccalauréat en biologie médicale à l'Université du Québec à Trois-Rivières, où j'ai pu me former sur les systèmes physiologiques humains et m'initier à la recherche scientifique. J'ai été surtout intrigué par l'aspect neuroscientifique du cours, et c'est ce qui m'a motivé à faire un stage en neurobiologie de la mémoire au laboratoire du Dr Guy Massicotte. Je suis devenu fasciné par ce travail, qui m'a amené à vouloir faire des études supérieures en neurosciences. J'ai ensuite entrepris une maîtrise au laboratoire du Dr Charles W. Bourque au Centre de neurosciences de l'Université McGill. Ce laboratoire s'intéresse à l'équilibre maintenu par le cerveau entre l'eau et les minéraux par une surveillance étroite de l'osmolalité sanguine (organum vasculosum de la lamina terminalis; OVLT) et la sécrétion de deux hormones du noyau supraoptique (SON) favorisant la réabsorption de l'eau (vasopressine) et l'excrétion des sels (oxytocine). Pour mieux étudier ce système, j'ai conçu une coupe diagonale de toutes ces structures (OVLT et SON) et d'autres structures (noyau suprachiasmatique; SCN) avec leurs connexions synaptiques. Ces structures ne pourraient toutes figurer dans une coupe frontale ou horizontale unique. Cette coupe diagonale avait l'avantage de permettre le guidage visuel et l'utilisation de la méthode patch clamp dans l'étude des interactions synaptiques (Journal of Neuroscience Methods, 2003, 128, p. 67-77). Les résultats préliminaires de l'étude du contrôle circadien sur le gain osmosensoriel se sont révélés prometteurs, et j'ai décidé de faire un doctorat sur cette question en me servant de ma coupe diagonale. Les résultats de cette recherche ont montré que la diminution de l'activité du SCN stimulait la sécrétion de la vasopressine durant le sommeil tardif (Nature Neuroscience, 2010, Apr 13(4), p. 467-474). Après avoir obtenu mon doctorat, j'ai suivi une formation postdoctorale pour finaliser le projet, réaliser plusieurs autres petits projets et étudier davantage les osmorécepteurs de l'OVLT. J'aimerais maintenant obtenir un autre poste de post‑doctorant dans un domaine similaire et contribuer au développement des connaissances en neurosciences.

Article

Central clock excites vasopressin neurons by waking osmosensory afferents during late sleep


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Bechara Saab

Données biographiques

J'ai été initiée à la recherche en 2000 à l'occasion d'un stage chez Procter et Gamble à Rome, en Italie, qui m'a été offert alors que j'étais à l'Université de Glasgow dans le cadre d'un échange. J'ai inventé un nouveau mécanisme de désagrégation des comprimés. J'ai ensuite terminé mon baccalauréat à l'Université de la Colombie-Britannique tout en travaillant à la synthèse d'inhibiteurs de la transcription particuliers à certains sites. J'ai fait mon doctorat avec John Roder au SLRI. Après avoir travaillé à plusieurs projets et avoir consacré beaucoup de temps à l'enseignement des sciences aux jeunes dans un cadre pratique, j'ai découvert que l'élévation de la NCS-1 dans le gyrus denté murin adulte stimulait l'apprentissage et la mémoire, ce qui m'a permis de mettre au jour le tout premier lien moléculaire entre l'apprentissage et la curiosité. Publiée dans Neuron, cette recherche a aussi fait l'objet d'articles dans le National Post et Fox Business, et comporte des applications pratiques immédiates.

Article

DG NCS-1 Underlies Exploration and Spatial Memory. Saab - Roder. Saab - Roder. Neuron 63, 643-56

Importance de l'article

Bien qu'il existe une relation intuitive évidente entre l'intelligence et la curiosité, l'article est le premier à décrire le lien moléculaire. Ce lien implique que le renforcement de l'une contribue au renforcement de l'autre, puisque les molécules et les circuits en cause sont entremêlés. C'est ce qui confère à l'étude son utilité la plus générale et la plus pratique. Les neuroscientifiques travaillant en santé mentale et en toxicomanie accorderont une grande importance à un mécanisme nouveau de régulation de D2R in vivo. L'article a été désigné par Faculty 1000 comme « l'un des plus influents en biologie » car les conclusions établissent un lien direct entre la régulation de l'activité du récepteur de la dopamine D2 par la NCS-1 et le processus d'apprentissage et la mémoire. La revue Neuron a été choisie car il s'agit de la référence ultime en neurosciences, qui nous permet de rejoindre le public le plus large possible.


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Jing Wang

Données biographiques

Après avoir obtenu un diplôme de premier cycle en médecine, en Chine, j'ai décidé de réorienter mes études en recherche fondamentale, et plus particulièrement dans le domaine des neurosciences. J'ai alors été employée comme adjointe de recherche et chargée de cours au Département de physiologie de l'Université médicale de Xi'an, en Chine, pendant un an. Durant cette année, j'ai commencé à participer à des travaux de recherche en neurophysiologie afin de comprendre les mécanismes de la douleur. Cela m'a donné la possibilité d'aller à l'étranger pour faire une maîtrise au laboratoire du Dr James L. Henry, au Département de physiologie de l'Université McGill. J'ai consacré cette maîtrise à l'étude du mécanisme anti‑nociceptif du récepteur delta opioïde dans la moelle épinière. Les recherches comportementales et les études électrophysiologiques in vivo indiquaient que les agonistes du récepteur delta opioïde inhibent sélectivement l'excitation à action relativement prolongée induite par les transmetteurs pro-nociceptifs, sans influencer l'excitation induite par le neurotransmetteur à action rapide. Ces résultats impliquaient que les agonistes du récepteur delta opioïde pouvaient soulager la douleur chronique sans modifier d'autres sensations. J'ai présenté une affiche sur ma thèse de maîtrise à la 30e réunion de la Society for Neuroscience, en 2000. Afin d'explorer un autre aspect de la recherche en biologie cellulaire moléculaire, j'ai entrepris des études de doctorat au Département de biochimie de l'Université d'Ottawa. En me servant de la maturation des ovocytes du xénopus comme modèle, j'ai caractérisé les voies d'un récepteur couplé à une protéine G (RCPG), la protéine kinase A (PKA), pour le maintien de l'arrêt de la prophase des ovocytes de batracien, et j'ai conçu une nouvelle approche de mesure de l'activité endogène de la PKA dans des cellules vivantes. Ma thèse de doctorat a été publiée dans trois revues à comité de pairs, ainsi qu'un chapitre d'ouvrage (J. Biol. Chem., 278:15809-14, 2003; j. Cell Sci.,117:5107-5116, 2004; Cell Cycle, 5: 213-217, 2006; Methods Mol. Biol., 322:425-433, 2006). Après huit années d'études supérieures multidisciplinaires, je me suis joint, en 2006, au laboratoire de la Dre Freda Miller au Hospital for Sick Children pour ma formation postdoctorale. Je travaille depuis à définir les voies de signalisation − à partir des stimuli environnementaux jusqu'aux modifications épigénétiques − favorisant la différenciation des précurseurs neuronaux en oligodendrocytes, en astrocytes et en neurones. Dans mon récent article dans Developmental Cell, j'ai noté qu'une voie PKC-CBP est essentielle à la différenciation des précurseurs neuronaux embryonnaires en oligodendrocytes, en astrocytes et en neurones. Mon objectif à long terme est d'avoir mon propre laboratoire de recherche indépendant pour étudier la voie de signalisation en cause dans le développement neuronal et, en particulier, dans le domaine des cellules souches nerveuses.

Article

CBP Histone Acetyltransferase Activity Regulates Embryonic Neural Differentiation in the Normal and Rubinstein-Taybi Syndrome Brain

Importance de l'article

Mon article de recherche démontre pour la première fois que l'haploinsuffisance en CBP dans le trouble génétique appelé syndrome de Rubinstein‑Taybi (SRT) − qui touche 1 patient sur 300 institutionnalisés pour retard mental − perturbe la genèse des cellules nerveuses durant le développement cérébral, ce qui explique les déficiences cognitives et les anomalies neuroanatomiques chez les patients atteints du SRT. Ma recherche innovatrice produit de nouvelles connaissances sur la biologie de ce trouble mental et éclaire la mise au point d'interventions thérapeutiques précoces contre les troubles mentaux d'origine génétique. Mon article désigne aussi une nouvelle voie de promotion de la genèse de trois cellules nerveuses dans le cerveau : les neurones, les astrocytes et les oligodendrocytes. La manipulation de cette voie avec de petites molécules présente un potentiel pour le traitement de troubles dégénératifs, de lésions neuronales et de la sclérose en plaques, par la stimulation de la genèse des trois cellules nerveuses dans le cerveau. Cette découverte permettra certainement d'améliorer le traitement et la qualité de vie des Canadiens souffrant de maladies mentales.


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Kim Christie

Données biographiques

Mon intérêt pour les neurosciences est devenu une aspiration professionnelle lorsque j'ai vu les ravages causés par la maladie d'Alzheimer à un membre de ma famille proche. La maladie a lentement transformé la personne que je connaissais d'une façon qui a bouleversé notre famille. J'ai développé une passion pour tout ce qui concerne le cerveau et les neurosciences en général pour comprendre ces pathologies répandues. Comme j'étais arrivée à un point tournant dans mes études, j'ai pu enchaîner avec une maîtrise en neurosciences. J'ai fait toute ma formation en neurosciences à l'Université de Calgary. Mon projet de maîtrise consistait en l'étude de la mémoire du mouvement dans la moelle épinière. J'ai ensuite terminé mon doctorat en étudiant les lésions des nerfs périphériques au laboratoire Zochodne. Je me suis penchée plus particulièrement sur la stimulation de la croissance nerveuse après une lésion. Je suis actuellement inscrite à une formation postdoctorale au laboratoire Zochodne, où je continue mon exploration des molécules favorisant la régénération des nerfs après une lésion. À l'avenir, j'aimerais grandement continuer d'étudier les pathologies du système nerveux.

Article

PTEN Inhibition to Facilitate Intrinsic Regenerative Outgrowth of Adult Peripheral Axons

Importance de l'article

Mon article est d'autant plus pertinent que la molécule étudiée (PTEN) est exprimée dans l'ensemble de l'organisme humain. Cela signifie que mes conclusions pourraient s'appliquer non seulement aux nerfs périphériques mais aussi au système nerveux central, y compris au cerveau et à la moelle épinière. Les lésions médullaires et les pathologies cérébrales pourraient aussi profiter de la régénération accrue mise en lumière dans mon étude. Nous avons donc décidé de publier l'article dans le Journal of Neuroscience dans l'espoir de rejoindre le milieu neuroscientifique dans son ensemble. L'importance d'informer le milieu scientifique sur les nerfs périphériques est bien réelle, mais il y a aussi beaucoup d'éléments à apprendre et à extrapoler à partir d'autres parties du système nerveux, et beaucoup d'éléments à appliquer à ces autres parties du système nerveux.


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Aristotle Voineskos

Titre : Voineskos AN, Lobaugh NJ, Bouix S, Rajji T, Miranda D, Kennedy JL, Mulsant BH, Pollock BG, Shenton ME. Diffusion Tensor Tractography Findings in Schizophrenia Across the Adult Lifespan. Brain. 2010. May;133(Pt 5):1494-504

Notice biographique :

J'ai entrepris mes études de doctorat au cours de ma quatrième année de résidence en psychiatrie et j'ai décidé de tenter plus particulièrement de combiner l'imagerie du cerveau et la génétique pour étudier la schizophrénie et le vieillissement, en utilisant la nouvelle technique d'IRM connue sous le nom d'imagerie par tenseur de diffusion (ITD). Cette forme d'examen permet de mesurer les connexions dans la substance blanche du cerveau. Je termine maintenant ma formation dans le cadre d'une bourse de recherche au Centre de toxicomanie et de santé mentale (CTSM) et je viens tout juste d'achever mon doctorat. Durant ma dernière année de résidence, j'ai suivi une formation à Harvard avec le plus éminent spécialiste de l'ITD pour la schizophrénie, la Dre Martha Shenton. J'ai décidé en même temps d'utiliser une approche axée sur « toute la durée de vie » et travaillé sous la direction de gérontopsychiatres de renommée internationale à Toronto, les Drs Bruce Pollock et Benoit Mulsant, et j'ai collaboré étroitement avec eux. Nous avons recruté un ensemble de patients schizophrènes et de témoins en santé pour les différentes périodes de la vie adulte et avons utilisé la génétique, l'imagerie du cerveau et des mesures cognitives. Nous avons maintenant publié nos principaux résultats pour cet ensemble de sujets, notamment le manuscrit ci-joint pour la revue Brain. Mes projets de recherche actuels et futurs visent entre autres à comprendre les déterminants génétiques des problèmes de connectivité cérébrale chez les patients schizophrènes et, parallèlement, à utiliser ces approches pour raffiner l'interface entre le vieillissement en santé et le vieillissement pathologique. Comme nous l'avons récemment montré dans d'autres travaux, la combinaison de l'imagerie du cerveau et de la génétique peut permettre d'identifier tôt les profils de risque de maladie à médiation génétique dans le cerveau in vivo. En outre, comme nous l'avons également mis en évidence, une telle combinaison de techniques permet de corroborer ou de réfuter nos paradigmes actuels de classification diagnostique. Mes intérêts cliniques et scientifiques convergent étroitement, car je vois des patients atteints de schizophrénie à tous les stades de leur vie adulte, et mes recherches portent principalement sur la schizophrénie et le vieillissement et combinent l'imagerie translationnelle et la génétique.

Importance de l'article :

La schizophrénie est considérée depuis longtemps comme un syndrome de « déconnexion » (les régions du cerveau ne communiquant pas adéquatement entre elles), mais rares sont les études qui ont examiné les structures formant ces importantes connexions qui permettraient aux régions du cerveau de communiquer efficacement entre elles. Nous avons utilisé une technique de pointe, appelée tractographie par IRM de tenseur de diffusion (une technique d'IRM spéciale) pour examiner ces connexions (appelées faisceaux de substance blanche). Notre étude était particulière parce que c'était la première fois qu'on examinait ces connexions importantes chez des patients schizophrènes au cours de toute la vie adulte (personnes de 20 à 80 ans). Nous avons constaté que les structures qui relient les lobes frontal et temporal du cerveau étaient perturbées chez les schizophrènes comparativement à des témoins en santé, ce qui appuie la théorie que la schizophrénie est un syndrome de déconnexion. Nous avons également remarqué que ces faisceaux de substance blanche sont considérablement altérés par l'âge, tant chez les personnes en santé que chez les schizophrènes. Chose intéressante, les patients âgés atteints de schizophrénie (entre 60 et 79 ans) ne différaient pas des témoins en santé, ce qui semble indiquer une résilience chez ces patients âgés, qui ont en fait survécu plus longtemps que prévu (un patient schizophrène vit en moyenne 15 à 20 ans de moins qu'un membre de la population générale). Nous pensons que des gènes peuvent influer sur ces faisceaux de substance blanche tant dans le cadre du vieillissement en santé que de la schizophrénie; la prochaine étape est d'examiner la relation entre les gènes et la substance blanche dans le cerveau en utilisant l'imagerie et la génétique. Somme toute, notre méthode d'examen de la « connectivité cérébrale » peut s'appliquer à plusieurs troubles neurologiques et psychiatriques, car nous disposons maintenant des outils pour étudier in vivo les faisceaux de substance blanche. Nous avons choisi la revue Brain parce que c'est une revue de premier plan en neurologie qui s'intéresse également à plusieurs maladies mentales et à la neuro-imagerie. Cette revue est lue par de nombreux neurologues, psychiatres et spécialistes en sciences neurologiques et au cours des cent dernières années ou plus, elle a joué un rôle important au confluent de ces disciplines.


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Vaneeta Verma

Titre : Dopamine D1-D2 receptor Heteromer-mediated calcium release is desensitized by D1 receptor occupancy with or without signal activation: dual functional regulation by G protein-coupled receptor kinase 2. Verma, V; Hasbi, A; O'Dowd, BF; George, SR. Journal of Biological Chemistry, 285(45) 35092-103, Nov.5th 2010

Notice biographique :

J'ai commencé ma formation en recherche à l'Université de l'Île-du-Prince-Édouard, où j'ai reçu deux bourses de recherche de premier cycle du CRSNGC. J'ai ensuite bénéficié d'une bourse de deuxième cycle du CRSNGC et obtenu ma maîtrise en neuropharmacologie à l'Université McMaster. Je suis actuellement inscrite au programme de doctorat en pharmacologie à l'Université de Toronto. J'ai suivi une formation sur plusieurs techniques moléculaires in vitro et sur des modèles animaux (rats). J'examine actuellement la régulation du complexe hétéromère des récepteurs D1-D2 de la dopamine et son rôle dans les troubles liés à la dopamine.

Importance de l'article :

La désensibilisation des récepteurs est un processus important qui sert à réguler et à inactiver la signalisation. Dans le cas des récepteurs de la dopamine (DA), ce processus peut jouer un rôle dans l'issue des états hyper-dopaminergiques, comme la schizophrénie, de même que dans le développement de la tolérance au traitement des maladies liées à la DA. Les résultats de la présente recherche mettent en évidence une forme distincte de régulation de l'hétéro-oligomère des récepteurs D1-D2 qui diffère de celle des unités homo-oligomères des récepteurs D1 et D2, et ils nous aident à mieux comprendre le répertoire des mécanismes disponibles pour réguler la signalisation des récepteurs de la DA.


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Michael Vesia

Titre : Specificity of Human Parietal Saccade and Reach Regions during Transcranial Magnetic Stimulation

Notice biographique :

Drs Lauren Sergio et Doug Crawford, titulaires de la Chaire de recherche du Canada en neuroscience visuomotrice. Mes recherches portent sur la façon dont le cerveau utilise l'information sensorielle pour orienter son action et visent à comprendre les effets de la maladie, des traumatismes et des troubles développementaux afin de faciliter l'élaboration de stratégies d'intervention adaptées au patient et fondées sur des preuves. Dans ma thèse de maîtrise, j'ai examiné le cours chronologique de la planification cinétique versus cinématique du comportement moteur humain orienté vers un but en utilisant une approche psychophysique. Nous avons alors constaté que le système moteur peut utiliser au départ une approximation brute de la dynamique des membres en mouvement, ce qui permet de raffiner le plan moteur à mesure que le mouvement s'effectue. Mes recherches doctorales ont porté sur les mécanismes neuronaux du cortex pariétal et son rôle dans le traitement visuomoteur. Dans une série d'expériences, nous avons examiné les relations cerveau-comportement chez des personnes en santé durant des mouvements des yeux et des bras orientés vers un but en direction de cibles visuelles tout en appliquant une méthode non effractive d'induction d'un courant focal dans le cerveau, appelée stimulation magnétique transcrânienne (SMT). Cette recherche a été bien accueillie tant à l'échelle nationale qu'internationale (Prix Jeune neuroscientifique de l'Association canadienne des neurosciences, bourses de voyage de la Society for Neuroscience et de la Vision Sciences Society), a été financée par plusieurs bourses d'études supérieures de l'Ontario et a été publiée dans plusieurs revues dotées d'un comité de lecture telles qu'Experimental Brain Research, Journal of Neurophysiology et Journal of Neuroscience.

En dehors de ma thèse, j'ai eu l'occasion d'étendre mes connaissances sur les mécanismes neuronaux sous-tendant la perception visuelle et le contrôle visuel de l'action dans le cadre de plusieurs projets de recherche, notamment sur : 1) l'inversion de l'adaptation prismatique dans les troubles du cortex pariétal et son rôle potentiel dans le traitement de réadaptation de la négligence et de l'ataxie optique et 2) les mécanismes neuronaux de la mémoire trans-saccadique. Ce premier projet m'a permis d'établir des collaborations futures avec des chercheurs dans de nombreuses disciplines connexes et d'acquérir une expérience précieuse auprès de populations de patients, alors que le deuxième projet m'a permis d'intégrer mon expertise en SMT avec de nouvelles méthodes psychophysiques. Ces travaux ont été publiés sous la forme d'un chapitre de livre dans Cortical Mechanisms of Vision et dans plusieurs revues à impact élevé, soit Journal of Neuroscience et Cerebral Cortex.

Ces expériences combinées m'ont permis d'acquérir une formation et une expertise importantes dans un certain nombre de méthodes et de techniques de recherche comme la SMT (j'ai reçu une formation structurée sur la stimulation non effractive du cerveau pour les soins de santé et la recherche donnés à la Faculté de médecine de Harvard par un éminent expert dans les techniques de stimulation, le Dr Alvaro Pascual-Leone), sur l'EMG, les tests psychophysiques, les études neuropsychologiques, les oculomètres, les systèmes de neuronavigation stéréotaxiques et les systèmes de suivi des mouvements en 3D.

Je travaille actuellement sur deux projets de collaboration avec deux éminents chercheurs internationaux en contrôle sensorimoteur (les Drs Yves Rossetti et Laure Pisella de l'INSERM à Bron, France). Nous examinons le rôle du cortex pariétal dans les mouvements pour atteindre des cibles auditives chez les patients souffrant d'ataxie optique – trouble associé à des lésions du lobe pariétal. Cette collaboration s'est méritée récemment une bourse internationale prestigieuse, la Human Frontier Science Program Short-Term Fellowship.

J'ai décidé d'effectuer des recherches post-doctorales en intégration sensorimotrice avec le Dr Richard Staines, titulaire de la Chaire de recherche du Canada sur le contrôle sensorimoteur, à l'Université de Waterloo, afin d'étendre mon champ de recherche et d'utiliser de nouvelles méthodes expérimentales pour examiner les relations particulières d'interaction entre le contrôle et la représentation de l'information sensorielle au niveau cortical et l'effet qui en résulte sur le contrôle neuronal du mouvement. En outre, grâce aux collaborations établies par le Dr Staines avec des collègues au Centre for Stroke Recovery au Sunnybrook Health Science Centre (Drs Sandra Black et William McIlroy), j'ai eu également la chance d'étudier des patients atteints de troubles sensorimoteurs, tels que l'apraxie, l'extinction sensitive, l'hémiparésie et des problèmes d'intégration sensorimotrice. Enfin, j'aurai la possibilité d'enrichir mon arsenal d'outils en neurosciences en acquérant une expertise dans plusieurs techniques expérimentales, comme l'imagerie par résonance magnétique fonctionnelle (IRMf), l'électroencéphalographie humaine (EEG) et d'autres mesures comportementales de la performance motrice. L'objectif général de la présente recherche est de comprendre la façon dont le système sensorimoteur planifie et exécute des actions dirigées vers un but et de fournir des explications anatomiques des déficits comportementaux observés chez les patients dont le lobe pariétal est atteint.

Importance de l'article :

Cette recherche novatrice s'inscrit dans la vision de l'INSMT et nous éclaire sur les processus biologiques sous-tendant les troubles neurologiques. En particulier, elle étend nos connaissances sur le fonctionnement et les troubles du cerveau, plus particulièrement sur la façon dont différentes régions dans le cortex pariétal transforment l'information sensorielle en actions motrices dirigées vers un but. Il est essentiel de connaître les mécanismes fondamentaux du contrôle moteur si l'on veut élaborer des stratégies d'intervention adaptées au patient et fondées sur des preuves qui mettent l'accent sur la prévention des traumatismes causés par des troubles moteurs et sur la récupération sensorimotrice après un accident vasculaire cérébral. Cette recherche examine la façon dont le SNC contrôle et interprète l'information sensorielle pour orienter le comportement sensorimoteur ainsi que son rôle dans les déficits sensoriels et moteurs après une lésion cérébrale. Elle vise à faire en sorte que ces nouvelles connaissances contribuent à une meilleure qualité de vie pour tous les Canadiens en améliorant les services de soins de santé. Les nouvelles connaissances ainsi acquises faciliteront l'élaboration d'interventions fondées sur des preuves après un accident vasculaire cérébral. Ultimement, on améliorera les soins de santé dispensés aux Canadiens atteints de troubles neurologiques.


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Marion Van Horn

Titre : Local Neural Processing and the Generation of Dynamic Motor Commands within the Saccadic Premotor Network

Notice biographique :

J'ai étudié la physiologie et la psychologie durant mes études de premier cycle à l'Université McGill et j'ai effectué par la suite un doctorat en neurophysiologie des systèmes au Département de physiologie sous la direction de la Dre Kathleen Cullen. Ma thèse portait sur la manière dont le cerveau contrôle les mouvements oculaires tridimensionnels, l'accent étant mis sur la façon dont l'activité neuronale de chacun des neurones façonne le mouvement dynamique de chaque oeil lorsque le foyer visuel change du près au lointain. Durant mes études de doctorat, j'ai appris à maîtriser les techniques utilisées en neuroscience des systèmes, notamment la chirurgie expérimentale des primates non humains, l'enregistrement extracellulaire d'unités isolées et de champs à partir de neurones in vivo, la programmation informatique et l'analyse de données à l'aide de techniques d'identification des systèmes. Pour mieux comprendre les troubles neurologiques, je me suis rendu compte à quel point il est important d'étudier le développement neuronal à l'échelle tant des systèmes que des cellules. J'ai donc entrepris récemment des études postdoctorales avec le Dr Edward Ruthazer au Département de neurologie et de neurochirurgie de l'Institut neurologique de Montréal. Je combinerai l'électrophysiologie et l'imagerie biphotonique de cellules isolées, de même que des manipulations pharmacologiques et moléculaires afin d'élucider comment le cerveau se développe dans des situations normales et des situations perturbées chez le têtard de Xenopus. L'objectif à long terme de ma recherche est de mieux comprendre les causes de mouvements oculaires et de troubles visuels particuliers.

Importance de l'article :

Un des objectifs centraux de l'INSMT est de déchiffrer comment le cerveau produit des signaux neuronaux précis pour orienter le comportement. L'enregistrement d'événements électriques de haute fréquence dans le cerveau (c.-à-d. pointes) est devenu une méthode standard pour examiner la façon dont chacun des neurones contribue à l'orientation du comportement. Récemment, on s'intéresse de plus en plus à l'information transmise par l'activité électrique de faible fréquence (c.-à-d. les potentiels de champs locaux (LFP)). Alors que l'activité de décharge (spiking) représente les potentiels d'action (le signal de sortie) produits par un neurone, on pense généralement que les LFP reflètent l'activité globale de potentiels synaptiques qui surviennent autour de l'extrémité de l'électrode d'enregistrement. Les LFP sont donc considérés comme représentant l'input dans une zone donnée du cerveau, tandis que l'activité de décharge représente le signal de sortie envoyé à d'autres parties du cerveau. Des enregistrements simultanés de LFP et de pointes (spikes) pourraient fournir en théorie un moyen efficace d'évaluer les computations locales qui permettent de produire des commandes exactes. Cet article nous aide à mieux comprendre les computations locales qui sous-tendent une commande comportementale exacte. Plus particulièrement, il montre clairement comment des enregistrements simultanés de potentiels de champs locaux et les réponses de décharge permettent d'évaluer de façon efficace les computations locales à l'intérieur du cerveau. Cette méthode devrait aider grandement à évaluer le traitement local dans de nombreuses régions du cerveau et à comprendre la façon dont le cerveau produit des signaux neuronaux exacts.


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Jeffrey Dason

Titre : Dason JS, Smith AJ, Marin L, & Charlton MP (2010). Vesicular Sterols Are Essential for Synaptic Vesicle Cycling. Journal of Neuroscience, 30(47):15856-15865.

Notice biographique :

Je me suis d'abord intéressé aux neurosciences lors de mes études de premier cycle à l'Université de Toronto à Scarborough, où j'ai fait une double majeure en neurosciences et en sciences biologiques (baccalauréat spécialisé en sciences). J'ai poursuivi ma maîtrise en biologie à l'Université York sous la direction du Dr Brian Colman. J'ai effectué ensuite un doctorat au laboratoire du Dr Harold Atwood à l'Université de Toronto, où j'ai étudié le rôle d'une protéine liant le calcium, la fréquénine, dans la transmission synaptique et la croissance de terminaisons nerveuses. Ce projet a été mené en collaboration avec le Dr Alberto Ferrús et le Dr Jesús Romero-Pozuelo à l'Institut Cajal de Madrid, Espagne. Cette formation dans un cadre multidisciplinaire m'a permis d'apprendre plusieurs techniques, comme l'électrophysiologie, l'imagerie du calcium, la génétique et la biologie moléculaire. J'ai créé deux mutants nuls pour la fréquénine et j'ai caractérisé les conséquences physiologiques et morphologiques de l'absence et de la surexpression de la fréquénine. Je travaille actuellement comme chercheur post-doctoral dans le laboratoire du Dr Milton Charlton à l'Université de Toronto, où j'étudie le rôle des lipides dans l'endocytose des vésicules synaptiques. Mes travaux récents montrent que les stérols vésiculaires sont nécessaires à l'endocytose des vésicules synaptiques et qu'il se produit peu d'intermélange entre les stérols des vésicules et ceux de la membrane plasmique durant l'endocytose.

Importance de l'article :

Cet article est le premier à examiner le rôle du cholestérol dans la fonction des vésicules synaptiques. Le cholestérol est impliqué dans plusieurs maladies du système nerveux telles que la maladie de Niemann-Pick, la maladie d'Alzheimer et la chorée de Huntington. Ainsi, le rôle du cholestérol dans le fonctionnement synaptique a des répercussions importantes pour plusieurs maladies. Le cholestérol aide à stabiliser la fluidité de la membrane, et de nombreuses protéines membranaires interagissent avec le cholestérol et sont fonctionnellement regroupées dans des « radeaux lipidiques » riches en cholestérol. Malgré son importance, le rôle du cholestérol dans le cycle des vésicules synaptiques demeure toutefois obscur.


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Renée El-Gabalawy

Titre : Comorbidity and associated severity of borderline personality disorder and physical health conditions

Notice biographique :

Je termine actuellement ma première année de doctorat au sein du programme de psychologie clinique à l'Université du Manitoba. J'ai terminé ma maîtrise en 2010 et un baccalauréat spécialisé ès sciences en 2008 à l'Université du Manitoba. En 2010, j'ai reçu la prestigieuse bourse d'études supérieures du Canada Vanier des IRSC pour financer mes recherches doctorales. Tout au long de mes études en psychologie, mon principal but était de mieux comprendre la façon d'améliorer la santé et le bien-être des personnes, des collectivités et de la société en général. Mon programme d'études combinait une expérience pratique et une formation en recherche intenses. Sur le plan pratique, j'ai eu une expérience directe de traitement, d'évaluation et de diagnostic de divers problèmes de santé mentale. Dans le domaine de la recherche, j'ai développé des habiletés méthodologiques, en particulier pour les méthodes quantitatives et je suis capable d'appliquer des analyses complexes à des questions de recherche nouvelles. Dans le cadre de mes propres recherches, j'ai acquis de l'expérience tant en collecte de données primaires qu'en analyse de données secondaires. Les co-directeurs de mon doctorat, le Dr Jitender Sareen et le Dr Corey Mackenzie, sont des chercheurs prolifiques qui travaillent au sein d'une équipe multidisciplinaire, ce qui leur permet de rester à la fine pointe de la recherche. Ils ont joué jusqu'à maintenant un rôle important de mentor et je suis sûre qu'ils continueront de m'aider dans ma carrière universitaire. Dans leur laboratoire, j'ai participé à plusieurs projets de recherche et à des initiatives uniques. Par exemple, j'ai publié trois articles (notamment deux dont je suis l'auteure principale) et ai soumis deux autres articles; je suis l'auteure principale d'un chapitre de livre, j'ai fait des relectures ponctuelles pour huit revues, présenté mes recherches lors de plusieurs conférences et encadré plusieurs jeunes étudiants. Pour les besoins de la présente demande, notamment, mon article sur la médecine psychosomatique qui étudiait la relation entre la personnalité limite et les problèmes de santé physique a été publié dans Journal Watch. En plus de ma plate-forme de recherche, j'ai fait également du bénévolat pour plusieurs initiatives communautaires en santé mentale. Mon programme futur de recherche vise à explorer la relation entre les troubles mentaux et les problèmes de santé physique en utilisant des ensembles de données cliniques, communautaires et en population. Mon programme de doctorat me permettra de poursuivre ma formation en statistique et en méthodologie de même qu'en évaluation et en psychothérapie. Je poursuis actuellement plusieurs projets de recherche et prévois de publier mes résultats dans des revues à haut impact, et j'espère enfin apporter des contributions à l'échelle nationale et internationale dans le domaine de la santé mentale.

Importance de l'article :

Dans cet article, j'ai étudié la relation entre la personnalité limite et plusieurs problèmes de santé physique. En outre, j'ai examiné la qualité de vie et les effets de relations comorbides sur le suicide. J'étais principalement responsable de l'élaboration de l'idée de base de la recherche, de l'analyse des données, de l'interprétation des résultats et de la rédaction du manuscrit. S'inscrivant dans le mandat de l'INSMT, cette étude novatrice a été la première à examiner ces relations comorbides dans un vaste échantillon représentatif à l'échelle nationale de plus de 34 000 adultes. Les troubles de la personnalité, notamment la personnalité limite, sont associés à un dysfonctionnement grave et à plusieurs comportements mésadaptés. De plus, ces populations courent un grand risque de comportements suicidaires. Les résultats de cette étude ont indiqué que la présence de plusieurs problèmes de santé physique est associée à la personnalité limite, même après ajustement pour tenir compte des variables sociodémographiques et des troubles mentaux courants. La présence simultanée de plusieurs problèmes de santé physique et d'une personnalité limite était associée à une augmentation de la probabilité d'une piètre qualité de vie et de tentatives de suicide chez ces personnes, par rapport à celles qui présentent une personnalité limite seulement. Conformément à l'analyse basée sur le sexe et le genre, j'ai effectué une analyse des interactions en utilisant la variable du sexe. Les résultats ont montré qu'il n'y avait aucune association spécifique selon la strate pour cette variable dans les résultats. Comme l'affirme l'INSMT, je suis d'accord qu'il est essentiel d'intégrer la recherche dans les divers domaines de la santé. La présente recherche souligne l'importance d'intégrer la recherche médicale et psychiatrique pour comprendre les relations co-dépendantes et les effets particuliers de ces problèmes de santé concomitants. En comprenant mieux ces relations corps-esprit, on pourra améliorer la qualité de vie de milliers de personnes qui souffrent.


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Noufissa Kabli

Titre : Agonists at the delta-Opioid Receptor Modify the Binding of mu-Agonists to the mu-delta Opioid Receptor Hetero-oligomer. Kabli, N., Martin, N., Fan, T., Nguyen, T., Hasbi, A., Balboni, G., O'Dowd, B.F., and S.R. George. British Journal of Pharmacology 2010 (161): 1122-1136

Notice biographique :

J'ai terminé mes études de premier cycle en sciences de la vie à l'Université Queen's (1999-2003), où j'ai entrepris des recherches pour ma thèse en physiologie. Mon projet portait sur l'utilisation d'approches protéomiques pour étudier les biomarqueurs des cardiopathies. Ma passion pour les recherches en neurosciences a été allumée dans un cours d'études supérieures en neuropharmacologie, qui m'a fait connaître les progrès récents et les méthodes de recherche dans ce domaine.

En 2003, j'ai entrepris une maîtrise en sciences sous la direction du Dr Cahill, au Département de pharmacologie et de toxicologie, dans le cadre de laquelle j'ai utilisé des approches moléculaires et comportementales pour examiner la fonction des récepteurs opiacés delta dans la douleur neuropathique. Mes observations ont remis en question la théorie selon laquelle la douleur neuropathique résiste de façon inhérente au traitement par les opiacés et ont validé la mise au point d'agonistes sélectifs périphériques efficaces et non effractifs des récepteurs opiacés delta comme nouvelle approche pour le traitement des douleurs neuropathiques. J'ai présenté mes travaux lors de rencontres locales et internationales et remporté des prix pour la présentation de la meilleure affiche. J'ai reçu le Prix Jeune neuroscientifique, Eli Lilly, accordé par l'Association canadienne des neurosciences (2005). Mes découvertes ont été publiées dans la revue Pain (Kabli et al., 2006) et ont été reproduites par d'autres groupes. Première étudiante à sortir d'un nouveau laboratoire, j'ai eu la joie et le défi de mettre sur pied un nouveau laboratoire et programme de recherche. J'ai appris à être autonome et débrouillarde et peux maintenant concevoir des expériences simples pour résoudre des questions complexes.

Durant les dernières étapes de mon programme de maîtrise, je me suis intéressée aux rapports de plus en plus nombreux sur l'hétéro-oligomérisation des récepteurs couplés à la protéine G, en particulier les récepteurs opiacés. En 2005, je me suis inscrite au programme de doctorat sous la direction du Dr George, du Département de pharmacologie et de toxicologie, et au Programme de collaboration en neurosciences de l'Université de Toronto afin d'étudier les répercussions fonctionnelles de l'hétéro-oligomérisation des récepteurs opiacés mu et delta. Durant mes études de doctorat, j'ai enrichi mon répertoire de techniques de laboratoire ainsi que mes connaissances dans le domaine de la recherche sur les récepteurs couplés à la protéine G (GPCR). Ma recherche apporte un nouvel éclairage sur la poche liant les ligands de l'hétéro-oligomère des récepteurs mu-delta et indique que ce complexe récepteur peut être une meilleure cible thérapeutique pour traiter les troubles qui exigent une exposition prolongée à la morphine. Elle m'a aussi amenée à évaluer le rôle de l'hétéromère des récepteurs mu-delta dans les effets analgésiques et anxiolytiques des agonistes des récepteurs opiacés delta. Ce travail a été publié dans le British Journal of Pharmcology (ci-joint; Kabli et al., 2010) et précède d'autres rapports caractérisant la fonction de l'hétéro-oligomère des récepteurs mu-delta. J'ai reçu une bourse d'études de trois ans de la Fondation ontarienne de la santé mentale, des bourses d'études de l'OGS (bourse refusée), du CRSNG (refusée) et plusieurs bourses d'études de l'Université de Toronto. J'ai reçu le Prix Jeune neuroscientifique, Eli Lilly, de l'Association canadienne de neurosciences (2008), des prix pour la meilleure présentation d'affiche et des indemnités de voyage accordées par mon département et le Programme de neuroscience pour présenter mes travaux lors de rencontres internationales.

J'aime le mentorat et l'enseignement. Tout au long de mes études supérieures, j'ai travaillé comme assistante d'enseignement dans des cours d'études supérieures en pharmacologie, j'ai supervisé des recherches pour des thèses au niveau du premier cycle et encadré des étudiants d'été. J'essaie d'initier les étudiants aux joies de la recherche et de l'étude scientifique rigoureuse.

Importance de l'article :

En examinant la pharmacologie et la régulation moléculaire de l'hétéro-oligomère des récepteurs opiacés mu-delta dans des conditions de base et après un traitement chronique par la morphine, cette étude améliore notre connaissance du système opioïdergique, qui joue un rôle complexe dans la modulation de plusieurs fonctions neurologiques, notamment l'analgésie, l'humeur et les adaptations à une exposition prolongée à des drogues. Mes observations indiquent que l'hétéro-oligomère des récepteurs opiacés mu-delta peut être une cible thérapeutique adéquate pour le traitement de troubles neurologiques exigeant une exposition prolongée à la morphine. Cette recherche s'inscrit parfaitement dans le mandat de l'INSMT, qui cherche à améliorer notre connaissance des mécanismes sous-tendant la douleur, les troubles de l'humeur et la toxicomanie – des maladies du système nerveux dont souffrent des millions de Canadiens – et notre connaissance des nouvelles approches thérapeutiques pour les traiter.


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Ping Situ

Titre : Interaction of corneal nociceptive stimulation and lacrimal secretion. Situ & Simpson IOVS v51:5640-5 2010

Notice biographique :

J'ai déjà suivi une formation en médecine (ophtalmologiste) en Chine. Après avoir terminé ma maîtrise en science de la vision à l'Université de Waterloo, j'ai commencé à travailler comme scientifique clinicien au Centre for Contact Lens Research (CCLR), de l'Université de Waterloo; j'occupe actuellement le poste de chercheur scientifique supérieur au CCLR. J'ai eu la chance d'effectuer des recherches sur l'inconfort oculaire, problème souvent signalé par les personnes normales, les patients qui ont subi une chirurgie de la cataracte ou une chirurgie réfractive et les porteurs de lentilles cornéennes, même en l'absence de signes cliniques de lésions de la surface oculaire. Je cherche principalement à comprendre les mécanismes neuronaux qui contribuent à ces sensations chez les humains.

Cette expérience en recherche clinique et la difficulté à résoudre certains des problèmes en clinique m'ont incité à poursuivre mon doctorat sur le traitement sensoriel au niveau de la surface oculaire.

J'ai soutenu ma thèse en avril 2010 et prévois continuer d'examiner les mécanismes neuronaux qui contribuent au traitement sensoriel oculaire ainsi que les propriétés extéroceptives et intéroceptives du système nerveux sensitif de la surface oculaire.

Importance de l'article :

La cornée est la partie du corps la plus richement innervée. Des signaux sensoriels produits au niveau de la cornée (donc de la surface oculaire) jouent un rôle important dans l'unité fonctionnelle lacrymale qui comprend la surface oculaire (cornée, conjonctive et glandes de Meibomius), les glandes lacrymales, et les nerfs sensoriels afférents et les nerfs autonomes efférents qui les relient. Le rôle général de l'unité fonctionnelle est de protéger l'intégrité du film lacrymal et de la surface oculaire et de maintenir la qualité de la principale composante optique de l'oeil. Agissant par l'entremise du système nerveux central, les éléments de l'unité fonctionnelle sont liés dans une boucle homéostatique par des voies sensorielles d'entrée et de sortie efférentes spécifiques. Dans cet article, j'ai examiné l'interaction entre la stimulation sensorielle et la sortie efférente déterminée par la sécrétion de larmes, afin de mieux comprendre les mécanismes neuronaux qui contribuent au traitement sensoriel au niveau de la surface oculaire ainsi que le lien entre la psychophysique et la neurophysiologie. Une des missions déclarées de l'Institut est de comprendre les systèmes sensoriel et moteur, et dans mes travaux, j'examine pour la première fois de façon quantitative une question précise concernant le contrôle sensoriel neuronal et les sorties efférentes de ce système fonctionnel lacrymal chez les humains. Non seulement ces travaux concordent-ils avec l'objectif particulier de l'Institut, mais ils s'insèrent également dans le cadre d'une mission plus générale visant à améliorer la santé des Canadiens vu que l'inconfort oculaire et la sécheresse des yeux sont des symptômes très courants au Canada et que la compréhension des processus de l'unité fonctionnelle lacrymale est une première étape importante dans le traitement et l'élimination du problème de sécheresse oculaire.


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Muhammad Qasim Khan

Titre : Prion disease susceptibility is affected by beta-structure folding propensity and local side-chain interactions in PrP

Notice biographique :

Je me suis joint au laboratoire du Dr Chakrabartty en septembre 2005 et me suis inscrit à la maîtrise au Département de biochimie de l'Université de Toronto. Je suis maintenant candidat au doctorat et ai grandement bénéficié de mon expérience dans le laboratoire du Dr Chakrabartty, qui a recours aux dernières techniques dans le domaine de la biochimie pour étudier les caractéristiques du repliement et des défauts de repliement des protéines, ces défauts qui jouent un rôle crucial dans certaines maladies comme la maladie d'Alzheimer, la sclérose latérale amyotrophique (SLA) et les maladies à prion chez les mammifères. En outre, des collaborations avec des laboratoires étudiant la structure des protéines, notamment avec des laboratoires de RMN et de radiocristallographie et d'autres laboratoires de culture cellulaire, m'ont permis d'élargir mes connaissances dans le domaine de la biochimie des protéines.

Nos collaborations dépassent le campus de l'Université de Toronto. Nous avons entrepris un projet de collaboration avec le Dr Aru Balachandran, scientifique au sein de l'Agence canadienne d'inspection des aliments (ACIA). Grâce aux installations et au personnel de l'ACIA, nous pourrons travailler avec des animaux, du matériel infectieux contaminé par la tremblante et des appareils diagnostiques pour évaluer l'efficacité d'un vaccin potentiel contre les maladies à prion. Ironiquement, l'ACIA a été le premier endroit où j'ai pris goût aux recherches en laboratoire; c'est là que j'ai effectué durant mes études secondaires des stages coop dans le Département de mycologie et de nématologie; j'y ai par la suite travaillé l'été durant mes études de premier cycle.

Importance de l'article :

Comme l'indique Remi Quirion dans son évaluation de l'INSMT (Trends in Neuroscience, 2002, 35:268-270), la vision de l'INSMT consiste à tracer la voie pour enrichir notre connaissance des processus biologiques et socio-culturels qui sous-tendent les troubles neurologiques, mentaux et les toxicomanies. Cet article jette un éclairage nouveau sur la biologie des maladies à prion, trouble neurologique et mental qui est causé par un mauvais repliement de la protéine prion normale en formes pathologiques. Cet article montre notamment qu'un oligomère toxique courant peut être formé par la protéine prion dans diverses espèces de mammifères, notamment les hamsters, les souris, les lapins, les chevaux et les chiens. En outre, la survenue de maladies à prion chez ces animaux est liée à la tendance de la protéine prion chez ces animaux à former des oligomères toxiques, découverte qui souligne l'importance des polymorphismes à l'intérieur de la protéine prion et la façon dont ceux-ci influent sur les défauts de repliement. Notre article répond également à un des objectifs majeurs et à long terme de l'INSMT – « Premiers épisodes des maladies neurologiques et mentales et premières phases des toxicomanies ». Il montre en effet que l'accumulation d'oligomères toxiques peut constituer les premiers stades de développement non seulement des maladies à prion, mais également d'autres maladies comportant un mauvais repliement des protéines comme la maladie d'Alzheimer et la maladie de Parkinson.


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Joel Ramirez

Titre : Lesion Explorer: A comprehensive segmentation and parcellation package to obtainregional volumetrics for subcortical hyperintensities and intracranial tissue

Notice biographique :

Joel Ramirez a été initié aux sciences neurologiques dans le cadre de ses études de premier cycle en psychologie au Glendon College, où il a présenté une thèse sur l'attention visuo-spatiale, sous la direction de la Dre Josee Rivest, ce qui l'a amené à effectuer une maîtrise à l'Université York. Dans le cadre de ses travaux de maîtrise au Département de kinésiologie et de science de la santé, sous la direction du Dr Barry Fowler, qui portaient en particulier sur l'électrophysiologie cognitive, il a publié à titre d'auteur principal un article dans la revue Biological Psychology. Durant sa maîtrise, il a également travaillé à divers projets à titre d'assistant de recherche débutant pour le Defense and Civil Institute of Environmental Medicine (DCIEM) et l'Agence spatiale canadienne (ASC). Il termine actuellement un doctorat à l'Institut des sciences médicales de l'Université de Toronto sous la direction de la Dre Sandra Black. Ses travaux actuels à la LC Campbell Cognitive Neurology Research Unit du Sunnybrook Health Sciences Centre, au Centre for Stroke Recovery de la Hearth & Stroke Foundation of Ontario portent sur la neuro-imagerie structurale du cerveau vieillissant et examinent la maladie d'Alzheimer, les démences et les maladies vasculaires cérébrales. Il a également reçu une bourse de formation doctorale en recherche biomédicale de la Société Alzheimer du Canada en 2008.

Importance de l'article :

En plus de mesurer les changements qui surviennent dans le volume des tissus cérébraux, la méthode faisant appel au Lesion Explorer permet aux chercheurs et aux cliniciens de dresser un profil volumétrique complet personnalisé dans le cadre duquel diverses lésions cérébrales peuvent être localisées, quantifiées et caractérisées de façon qu'on puisse mieux comprendre les AVC soi-disant silencieux dans le cerveau. Le progiciel Lesion Explorer est utilisé actuellement dans des projets de recherche à Chicago, Taïwan, Sherbrooke, Hong Kong, Buffalo et l'UC à San Francisco et se révèle un outil utile dans les études sur le comportement du cerveau portant sur la cognition et la mémoire. Le Lesion Explorer est actuellement mis à contribution dans l'étude sur la démence et le vieillissement du Sunnybrook Health Sciences Centre, qui examine les signes de maladies vasculaires cérébrales et de maladie d'Alzheimer, dans une étude longitudinale financée par les IRSC et menée à la LC Campbell Cognitive Neurology Research Unit. Comme les vasculopathies sous-corticales du cerveau intéressent de plus en plus les neurosciences axées sur la clinique et comme les IRM donnent de plus en plus accès à la neuro-imagerie du cerveau, cette publication s'adresse aux chercheurs cliniciens en neurosciences qui étudient la démence et le vieillissement par la neuro-imagerie. L'article a été soumis à NeuroImage, Elsevier, l'une des revues les plus cotées en radiologie, en médecine nucléaire et en imagerie médicale, afin d'atteindre le public le plus large possible dans le domaine de l'imagerie médicale.