Prix « Cerveau en tête » – Lauréats de 2013

Marc Bergeron

Article

Bergeron, Marc, et al. « Chloride extrusion enhancers as novel therapeutics for neurological diseases ». Nature Medicine, 19(11), novembre 2013, p. 1524-1528. DOI: 10.1038/nm.3356

Notice biographique

J'ai obtenu mon diplôme de doctorat de l'Université Laval, à Québec, en 2007. Mes travaux de recherche portaient sur la physiologie rénale. Ils ont été menés au Centre de recherche de l'Hôtel-Dieu de Québec et financés par des bourses de doctorat du Fonds de la recherche en santé du Québec et de la Société québécoise d'hypertension artérielle. Nous avons démontré l'existence d'importants mécanismes moléculaires et fonctionnels qui régulent les cotransporteurs K+-Cl-, appelés KCC (Am J Physiol Renal Physiol, 2003; J Biol Chem, 2006; J Cell Physiol, 2009). Après avoir reçu une bourse postdoctorale des IRSC, j'ai déménagé en Suisse pour faire des études postdoctorales, également en physiologie rénale, à l'Université de Berne, de 2007 à 2010. Nous avons révélé l'existence d'un important mécanisme moléculaire dans les tubes proximaux du rein qui diminue l'expression de l'isoforme 1 du cotransporteur Na+-dicarboxylate à la surface des cellules et qui prévient l'hypocitraturie (calculs rénaux) sévère durant un traitement immunosuppresseur par la cyclosporine A (J Biol Chem, 2011). Nous avons également présenté une nouvelle technique de purification, de production de cristaux 2D et d'étude de la structure des transporteurs humains recombinants des ovocytes de X. Lævis (PLoS One, 2011). Depuis 2010, je me suis joint au laboratoire du professeur Yves De Koninck au Centre de recherche de l'Institut universitaire en santé mentale de Québec, où je mène des études postdoctorales en neurosciences, pour lesquelles j'ai reçu une bourse postdoctorale de la Fondation Savoy. Nous avons récemment publié un article sur la création d'une famille de composés, premiers de leur classe, qui augmentent l'expression du KCC2 dans la membrane plasmique pour le traitement des troubles neurologiques (Nat Med, 2013).

Importance de l'article

D'un point de vue médical, ces travaux valident le KCC2 en tant que cible thérapeutique et la modulation des ions Cl− en tant que nouveau mécanisme d'action pour la mise au point d'agents thérapeutiques contre plusieurs troubles psychiatriques et neurologiques causés par une perturbation du transport des ions Cl−, dont la physiopathologie est mal comprise. Bien que le composé CLP257 ne puisse pas être commercialisé en raison de sa faible biodisponibilité, il a été démontré que d'autres analogues du CLP ont des effets thérapeutiques plus prometteurs (données non présentées dans l'article). Au niveau moléculaire, nous avons également détecté pour la première fois un activateur spécifique du KCC2, sans effet sur le NKCC1, autre important transporteur des ions Cl− qui s'exprime dans le système nerveux central. Par exemple, des inhibiteurs spécifiques et non spécifiques existaient déjà pour les deux transporteurs. Donc, le CLP257 constitue un excellent outil expérimental pour la stimulation du KCC2 in vitro. Dans nos travaux, nous avons clairement démontré que l'un des composés étudiés, le CLP257, a des effets analgésiques puissants pour le traitement de la douleur neuropathique chronique causée par une lésion nerveuse périphérique. De plus, parce que le CLP257 agit sur le transport des ions Cl− par l'intermédiaire du KCC2, cette nouvelle classe de composés pourrait aussi être utilisée pour le traitement de plusieurs autres troubles psychiatriques et neurologiques dus à une perturbation du transport des ions Cl− (KCC2 défectif) tels que l'épilepsie, la spasticité motrice, le stress, l'anxiété, la schizophrénie et l'hyperalgésie morphinique.

À la suite de notre découverte, plusieurs groupes internationaux ont déjà fait une demande pour utiliser le composé CLP257 dans leurs études. De plus, nous tentons actuellement de définir les mécanismes moléculaires précis qui sous-tendent l'effet du composé CLP257 sur le KCC2. Les résultats de ces études amélioreront donc considérablement nos connaissances au sujet de la physiopathologie de la perturbation du transport des ions Cl−.


Kaylena Ehgoetz Martens

Article

Ehgoetz Martens, Kaylena, et al. « Could sensory mechanisms be a core factor that underlies freezing of gait in Parkinson's disease? » PLoSOne, 8(5), mai 2013, p. e62602. DOI: 10.1371/journal.pone.0062602

Notice biographique

Kaylena Ehgoetz Martens est actuellement étudiante au doctorat en neurosciences cognitives à l'Université de Waterloo. Ses travaux de recherche visent principalement à comprendre l'influence de l'anxiété sur le mouvement dans la maladie de Parkinson. En 2010, Kaylena a obtenu un baccalauréat en kinésiologie de l'Université Wilfrid-Laurier, où elle s'est portée volontaire comme coordonnatrice des exercices pour un programme de réadaptation offert aux personnes atteintes de la maladie de Parkinson au Centre de recherche sur les troubles de la motricité (CRTM) de la Financière Sun Life. Pendant ses études de premier cycle, elle a commencé à prendre part aux travaux de recherche menés au Centre en préparant sa thèse de premier cycle (publiée dans la revue Movement Disorders)et à un projet de recherche d'été financé par une bourse de recherche d'été de premier cycle du CRSNG (publié dans la revue PLOS ONE). Kaylena a également reçu une bourse à la maîtrise des IRSC : la bourse d'études supérieures du Canada Frederick-Banting et Charles-Best. Elle a obtenu sa maîtrise en neurosciences cognitives de l'Université de Waterloo, en collaboration avec le CRTM; ses travaux visait à comprendre l'influence des déficiences sensorielles sous-jacentes sur les troubles moteurs liés à la maladie de Parkinson (publiés dans la revue Neuropsychologia), et particulièrement le blocage (publiés dans la revue Neuroscience). Après avoir terminé sa maîtrise, Kaylena s'est vu décerner la bourse d'études supérieures pour réalisations exceptionnelles. Kaylena continue d'étudier le blocage ainsi que d'autres déficiences motrices à l'aide de techniques de pointe telles que des environnements virtuels induisant l'anxiété, des appareils de psychophysiologie sans fil et des systèmes sophistiqués de capture du mouvement. Elle est actuellement titulaire d'une bourse de doctorat subventionnée par les IRSC, en partenariat avec la Société Parkinson Canada, et a récemment été choisie comme récipiendaire du prix Cerveau en tête des IRSC/de l'INSMT de 2014.

Importance de l'article

Les travaux de recherche actuels visent principalement à comprendre comment les dysfonctions cérébrales causent des troubles de la marche graves, appelés blocages, dans la maladie de Parkinson (MP). Le blocage est sans doute le symptôme le plus débilitant de la MP, étant donné qu'il entraîne des chutes, des hospitalisations et, finalement, des immobilisations. Le fait de mieux comprendre les mécanismes neurologiques sous-jacents du blocage permettra la mise au point de nouveaux traitements et de nouvelles stratégies de prévention, ce qui contribuera à réduire le fardeau des personnes atteintes de la MP ainsi qu'à améliorer leur qualité de vie. Cette étude se concentrait sur la manipulation de données de retour sensoriel dans le but de déterminer si les déficiences sensorielles-perceptives contribuent à ces interruptions de la marche. Le résultat le plus intrigant de cette étude était le lien entre la menace, l'anxiété et le blocage dans la MP. Ces travaux de recherche, les premiers à porter sur le blocage dans la noirceur, se sont révélés une méthode très utile pour provoquer le blocage. Même s'il est bien connu qu'il est difficile de provoquer le blocage en contexte expérimental, notre expérience a permis d'enregistrer un certain nombre d'épisodes de blocage. Compte tenu des répercussions internationales de ces résultats, de nouvelles voies de recherche sur le blocage ont été élaborées ici, à notre centre, et partout dans le monde.

Ces travaux de recherche ont grandement attiré l'attention depuis les sept mois suivant leur publication, et ils ont eu une incidence énorme sur l'étude du blocage dans le milieu de la recherche. Cette nouvelle façon d'étudier le blocage dans la noirceur a obligé les chercheurs à revoir la façon dont les déficiences sensorielles pourraient expliquer de nombreuses hypothèses existantes sur la physiopathologie du blocage.


Tuan Trang

Article

Trang, Tuan, et al. « Morphine hyperalgesia gated through microglia-mediated disruption of neuronal Cl- homeostasis ». Nature Neuroscience, 16(2), février 2013, p. 183-192. DOI: 10.1038/nn.3295

Notice biographique

J'ai commencé ma carrière dans le domaine de la recherche en tant qu'étudiante de premier cycle à l'Université Queen. Comme j'ai aimé le temps passé dans cet établissement, j'y suis restée afin d'obtenir un doctorat en pharmacologie et toxicologie. J'ai étudié les mécanismes spinaux dans l'analgésie par les opioïdes et élaboré des stratégies pharmacologiques afin d'améliorer l'action analgésique des opioïdes. J'ai ensuite poursuivi ma formation postdoctorale en tant que boursière des IRSC à l'Hôpital pour enfants malades de Toronto. Là, j'ai étendu mon champ d'expertise à l'étude cellulaire et moléculaire de la douleur chronique. J'occupe actuellement un poste de professeure adjointe aux Facultés de médecine et de médecine vétérinaire de l'Université de Calgary, et je suis membre à part entière du Hotchkiss Brain Institute. Mon programme de recherche indépendant porte sur l'étude des molécules et des processus critiques impliqués dans la douleur, et de la façon dont ces processus peuvent se dérégler et provoquer une douleur chronique. L'un des principaux aspects de ma recherche porte sur l'utilisation des opioïdes pour traiter la douleur. Mes travaux sont financés par des subventions des IRSC, du CRSNG, de la FCI ainsi que de la Fondation Rita Allen/Société américaine de la douleur.

Importance de l'article

Notre étude portait sur deux problèmes majeurs qui limitent le traitement de la douleur par les opiacés : l'hyperalgésie et la tolérance. On pense surtout que ces deux problèmes sont des conséquences inévitables du recours aux opiacés, et que la tolérance et l'hyperalgésie reflètent un seul mécanisme sous-jacent. Les résultats de notre étude écartent cette hypothèse en révélant que l'hyperalgésie morphinique, et non la tolérance, est modulée par l'échange de signaux entre les microglies et les neurones. Nous avons démontré que les microglies envoient des signaux aux neurones en induisant la libération du facteur neurotrophique dérivé du cerveau (BDNF), perturbant ainsi l'homéostasie chlorure et causant une désinhibition des neurones de la lamina I. Nous avons donc introduit un nouveau concept – celui selon lequel les opiacés causent une désinhibition et une inhibition par des mécanismes distincts. En intervenant au niveau de nœuds spécifiques de cette voie de signalisation, nous avons renversé l'hyperalgésie morphinique sans affecter l'analgésie morphinique. Nos constatations ont donc révélé de nouvelles cibles à utiliser pour accroître l'utilité de la morphine dans le traitement de la douleur chronique.


Francesco Ferrini

Article

Ferrini, Francesco, et al. « Morphine hyperalgesia gated through microglia-mediated disruption of neuronal Cl- homeostasis ». Nature Neuroscience, 16(2), février 2013, p. 183-192. DOI: 10.1038/nn.3295

Notice biographique

Le fil conducteur de mes activités de recherche est le rôle de la transmission inhibitrice dans les voies nociceptives spinales. J'ai participé au programme de doctorat en neurosciences de l'Université de Turin, en Italie, sous la supervision du professeur Adalberto Merighi. Pendant mes années de doctorat, je me suis principalement concentré sur les mécanismes présynaptiques qui modulent la transmission inhibitrice dans la corne dorsale de la moelle épinière. Les résultats de ces études ont prouvé que l'activation des fibres C nociceptives et la libération centrale de neuropeptides excitateurs (tels que la substance P) déclenchent une activation intense des circuits inhibiteurs dans la corne dorsale. J'ai obtenu mon diplôme de doctorat en 2007, après quoi je suis allé à l'Université Laval, dans la ville de Québec, pour suivre ma formation postdoctorale. Dans le laboratoire du professeur Yves De Koninck, j'ai étudié la plasticité synaptique inhibitrice dans les neurones de projection de la corne dorsale de la moelle épinière. En combinant des données comportementales et électrophysiologiques, j'ai démontré que les altérations microgliales de la capacité d'extrusion des ions chlorure dans les neurones de la corne dorsale sous-tendent la survenue de l'hyperalgésie morphinique, l'un des principaux effets secondaires du traitement par la morphine. Ma formation postdoctorale a été financée par une bourse de l'Université de Turin/Regione Piemonte. J'occupe actuellement un poste de professeur adjoint au Département des sciences vétérinaires de l'Université de Turin, en Italie. Mes activités de recherche se concentrent sur les mécanismes neuronaux et non neuronaux de la moelle épinière qui sous-tendent la douleur neuropathique dans des modèles animaux.

Importance de l'article

Notre étude portait sur deux problèmes majeurs qui limitent le traitement de la douleur par les opiacés : l'hyperalgésie et la tolérance. On pense surtout que ces deux problèmes sont des conséquences inévitables du recours aux opiacés, et que la tolérance et l'hyperalgésie reflètent un seul mécanisme sous-jacent. Les résultats de notre étude écartent cette hypothèse en révélant que l'hyperalgésie morphinique, et non la tolérance, est modulée par l'échange de signaux entre les microglies et les neurones. Nous avons démontré que les microglies envoient des signaux aux neurones en induisant la libération du facteur neurotrophique dérivé du cerveau (BDNF), perturbant ainsi l'homéostasie chlorure et causant une désinhibition des neurones de la lamina I. Nous avons donc introduit un nouveau concept – celui selon lequel les opiacés causent une désinhibition et une inhibition par des mécanismes distincts. En intervenant au niveau de nœuds spécifiques de cette voie de signalisation, nous avons renversé l'hyperalgésie morphinique sans affecter l'analgésie morphinique. Nos constatations ont donc révélé de nouvelles cibles à utiliser pour accroître l'utilité de la morphine dans le traitement de la douleur chronique.


Lisa Julian

Article

Julian, Lisa, et al. « Opposing regulation of Sox2 by cell-cycle effectors E2f3a and E2f3b in neural stem cells ». Cell Stem Cell, 12(4), avril 2013, p. 440-452. DOI: 10.1016/j.stem.2013.02.001

Notice biographique

Ma carrière dans le domaine de la recherche a commencé à l'Université Western, en Ontario, où j'ai obtenu un baccalauréat et une maîtrise en biochimie. J'ai effectué mes études au baccalauréat sous la supervision du Dr Fred Dick, et nos travaux de recherche se concentraient sur les mécanismes par lesquels la voie pRB/E2F suppresseur de tumeur classique contribue au développement du cancer. Voulant fusionner ma formation en biologie du cancer et les neurosciences, auxquelles je m'intéressais depuis longtemps, j'ai décidé de déménager à Ottawa pour poursuivre mes études de doctorat avec le Dr Ruth Slack, spécialiste du rôle de la voie pRB/E2F dans le développement du cerveau et la neurogenèse. J'ai obtenu mon doctorat de l'Université d'Ottawa à l'été 2013. Mes travaux de doctorat se sont concentrés sur les mécanismes régulateurs des décisions concernant le devenir des cellules souches neurales, et ont révélé que les régulateurs E2f3a et E2f3b du cycle cellulaire agissent ensemble pour contrôler l'expression du facteur de pluripotence Sox2, assurant ainsi l'équilibre approprié entre le maintien des cellules souches neurales et la neurogenèse. Je suis actuellement boursière postdoctorale au laboratoire du Dr Bill Stanford, à l'Institut de recherche de l'Hôpital d'Ottawa. Mes travaux de recherche visent à comprendre les décisions concernant le devenir qui contrôlent la génération, le maintien et la puissance des cellules souches neurales et de la crête neurale, et à créer des modèles humanisés des maladies qui prennent naissance dans les lignées de cellules souches neurales ou de la crête neurale.

Importance de l'article

Dans cet article, nous établissons un lien entre la voie pRB/E2F suppresseur de tumeur et la régulation du gène de pluripotence Sox2, et montrons que cette interaction est essentielle pour le contrôle approprié des décisions concernant le devenir des cellules souches dans le cerveau. Notre étude a fourni les premières preuves directes que la voie de régulation du cycle cellulaire canonique peut avoir une incidence sur la fonction des cellules souches en contrôlant l'expression des gènes de pluripotence, au lieu de simplement réguler la dynamique du cycle cellulaire. Ces données ont d'importantes répercussions sur la compréhension de la biologie des cellules souches, du développement et du cancer. Plus précisément, nous avons prouvé que deux isoformes du facteur de transcription E2f3 régulent l'expression du gène Sox2 de manière antagoniste, et que cette régulation contrôle l'équilibre entre l'autorenouvellement des cellules souches neurales et la différenciation dans le néocortex en développement et le cerveau adulte. Des études antérieures ont révélé que le mécanisme du cycle cellulaire affecte les décisions concernant le devenir des cellules souches dans de nombreux types cellulaires; cependant, on en sait peu au sujet du mécanisme sous-jacent. Notre étude comble cette lacune en présentant un mécanisme de régulation des cellules souches neurales étonnamment indépendant du cycle cellulaire, et en suggérant qu'un mécanisme similaire pourrait sous-tendre la régulation du devenir des cellules par la voie du cycle cellulaire dans d'autres populations de cellules souches. De plus, notre étude a fourni les premières preuves directes que le mécanisme du cycle cellulaire a une incidence sur le comportement et la cognition mammaliens, et a permis de cerner des cibles thérapeutiques prometteuses pour la modulation des réseaux neuronaux afin de traiter le dysfonctionnement cortical.


Stuart Trenholm

Article

Trenholm, Stuart, et al. « Lag normalization in an electrically coupled neural network ». Nature Neuroscience, 16(2), février 2013, p. 154-156. DOI: 10.1038/nn.3308

Notice biographique

Après avoir obtenu un baccalauréat de l'Université de Victoria, j'ai migré vers l'est pour faire des études supérieures à l'Université Dalhousie de Halifax. Durant ma maîtrise, j'ai commencé à étudier le système visuel. Par la suite, j'entrepris des études de troisième cycle à l'Université Dalhousie, tout en poursuivant mes travaux sur le système visuel. À mi-chemin de mon doctorat, mon superviseur a décidé de changer d'université et a fini par me ramener à l'ouest, à l'Université de Victoria. Après avoir obtenu mon doctorat, et avoir fait le tour du Canada, j'ai décidé d'accepter un poste postdoctoral à Basel, en Suisse, où j'habite actuellement.

Importance de l'article

Cet article a été publié dans la revue Nature Neuroscience, qui a une grande influence dans le domaine des neurosciences. Cet article était important pour diverses raisons. Premièrement, à l'aide de technologies de pointe, j'ai pu démontrer un rôle fonctionnel spécifique des jonctions lacunaires dans la transmission des signaux neuronaux. Les jonctions lacunaires sont des composants cellulaires très courants dont le rôle dans les circuits neuronaux est grandement sous-estimé. Deuxièmement, cet article a révélé un nouveau principe computationnel – celui selon lequel un simple circuit neural pourrait compenser les diverses vélocités des objets en mouvement et encoder de manière fiable leur emplacement exact dans l'espace. Le fait que j'aie pu, plus tard dans l'année, publier un article de suivi plus détaillé dans le prestigieux Journal of Neuroscience témoigne de l'influence qu'a eue cet article. Enfin, bien que cet article soit encore récent, il a déjà eu des répercussions à l'extérieur du domaine de la neuroscience visuelle. Plus précisément, ma publication a précédé la publication récente, dans des revues influentes, de deux autres articles qui traitaient d'un phénomène semblable à la normalisation du décalage dans le système olfactif des poissons faiblement électriques (Clarke et al., 2013, PNAS) et des poissons zèbres (Zhu et al., 2013, Nature Neuroscience).


Michel Thibodeau

Article

Thibodeau, Michel, et al. « Anxiety disorders are independently associated with suicide ideation and attempts: Propensity score matching in two epidemiological samples ». Depression and Anxiety, 30(10), octobre 2013, p. 947-954. DOI: 10.1002/da.22203

Notice biographique

Je viens de Tabusintac, une petite communauté bilingue du Nord-Est du Nouveau-Brunswick. J'ai obtenu un baccalauréat ès arts avec distinction en psychologie de l'Université du Nouveau-Brunswick en 2009, et une maîtrise en psychologie clinique de l'Université de Regina en 2011. Je poursuis actuellement des études de doctorat en psychologie clinique à l'Université de Regina, sous la supervision du Dr Gordon Asmundson. Mes travaux de recherche portent principalement sur les troubles mentaux liés à l'anxiété, les problèmes médicaux qui ont un lien étroit avec l'anxiété (p. ex. la douleur chronique) et les méthodes de recherche. J'espère terminer mon doctorat à l'automne 2015 et poursuivre mes travaux de recherche afin de contribuer à la mise au point de traitements des troubles mentaux fondés sur des données probantes.

Importance de l'article

Des chercheurs, à l'aide de données épidémiologiques, ont conclu que le comportement suicidaire chez les personnes aux prises avec des troubles d'anxiété est attribuable à la dépression concomitante. Ces constatations ne me semblent pas intuitives, car les troubles anxieux causent fondamentalement de la souffrance, ce qui accroît vraisemblablement le risque de vouloir mettre fin à cette souffrance par le suicide, peu importe la présence de symptômes de dépression. Mes coauteurs et moi sommes d'avis que le manque de données à l'appui de cette hypothèse découle du recours aux rajustements statistiques habituels. Nous avons utilisé l'appariement par score de propension, une méthode statistique moderne, pour tester cette hypothèse dans le cadre de deux études épidémiologiques. Nos travaux ont produit des résultats fortement éloignés de ceux des études antérieures. Plus précisément, nous avons constaté que tous les troubles anxieux étaient associés à des idées suicidaires et à des tentatives de suicide, et ce, peu importe la présence d'autres facteurs de risque importants tels que la dépression. Ces nouveaux résultats peuvent éclairer l'élaboration de politiques en matière de santé et la formation des professionnels de la santé. Plus particulièrement, nos constatations donnent à penser que les personnes aux prises avec des troubles anxieux, peu importe si elles présentent des symptômes de dépression, devraient faire l'objet d'un examen visant à déterminer si elles ont des idées suicidaires. De la même façon, le traitement des symptômes des troubles anxieux pourrait conduire à une diminution des idées suicidaires. Cette perspective offre une nouvelle orientation pour le traitement des comportements suicidaires, qui a toujours été axé sur les symptômes de dépression. De plus, l'utilisation de l'appariement par score de propension était une première dans ce domaine, et notre étude fournit de l'information pour la recherche. Les méthodes d'analyse traditionnelles ont conduit à des perceptions erronées de l'impact de l'anxiété sur le risque de suicide, et peuvent avoir mal orienté la recherche et mal informé les cliniciens. Dans l'ensemble, notre article est le premier à prouver que les troubles anxieux sont particulièrement associés au risque de suicide, au-delà de la dépression et d'autres facteurs de risque, et cette découverte mérite d'être prise en considération, tant dans le domaine de la recherche que dans le milieu clinique.


Vedrana Cvetkovska

Article

CVETKOVSKA, Vedrana, et al. « Overexpression of Down syndrome cell adhesion molecule impairs precise synaptic targeting ». Nature Neuroscience, 16(6), juin 2013, p. 677-682. DOI: 10.1038/nn.3396

Notice biographique

J'ai obtenu mon baccalauréat en biochimie de l'Université McGill en 2009. Je suis restée à McGill pour faire des études de deuxième cycle en neurosciences et me suis jointe au laboratoire du Dr Brian Chen, dont j'étais la première étudiante diplômée. Au laboratoire du Dr Chen, j'ai entrepris un projet visant l'étude des mécanismes moléculaires qui régulent la connectivité précise et l'assemblage des circuits neuronaux. La précision avec laquelle les circuits neuronaux s'auto-assemblent durant le développement est étonnante, quoique nous en sachions encore bien peu sur la façon dont les neurones distinguent les mauvais partenaires synaptiques des bons. Pour étudier ce processus, nous utilisons la mouche à fruits Drosophila melanogaster comme organisme modèle. Nous avons mis au point une méthode qui nous permet d'étudier le ciblage synaptique au moyen d'une analyse structurelle et fonctionnelle combinée de neurones sensoriels uniques identifiables (Kays, Cvetkovska & Chen, Nature Protocols, 2014). Nous avons eu recours à cette méthode pour démontrer que les troubles liés à l'expression de la molécule d'adhérence cellulaire du syndrome de Down diminuent la connectivité précise et la fonction des circuits, et pourraient sous-tendre les erreurs de câblage des circuits neuronaux dans le syndrome de Down et le syndrome de l'X fragile (Cvetkovska et al., Nature Neuroscience, 2013). Mes réalisations m'ont valu plusieurs distinctions du Programme intégré en neurosciences de l'Université McGill, de la Faculté de médecine de l'Université McGill et du Fonds de recherche du Québec, ainsi qu'une généreuse contribution de la famille Sievers (le Prix Ann et Richard Sievers). En plus de mener mes travaux de recherche, je participe à l'enseignement de la biologie moléculaire aux étudiants de premier cycle, et j'encadre des étudiants de premier cycle et des cégépiens au laboratoire. Je termine actuellement mon doctorat après cinq années de travail fructueux, et j'ai hâte de poursuivre ma recherche en neurodéveloppement en tant que boursière postdoctorale, sous la supervision de la Dre Ann Marie Craig, à l'Université de la Colombie-Britannique.

Importance de l'article

On croit généralement que les erreurs de câblage des circuits neuronaux sont à l'origine des troubles cognitifs dans les déficiences intellectuelles. Notre étude apporte des preuves que la surexpression de la molécule d'adhérence cellulaire du syndrome de Down (Dscam) pourrait être un mécanisme moléculaire courant à l'origine des erreurs de câblage neuronal dans deux des formes les plus courantes de déficience intellectuelle, c'est-à-dire le syndrome de Down et le syndrome de l'X fragile. Ces deux troubles sont caractérisés par des niveaux protéiques élevés, et notre étude indique que la protéine Dscam serait l'une des molécules responsables des troubles du ciblage synaptique et du comportement chez les mouches Drosophila qui ont trois copies du gène Dscam, comme dans les cas de syndrome de Down, et dans les modèles de syndrome de l'X fragile. À notre connaissance, cette étude est la première à démontrer que la surexpression d'une seule molécule est à l'origine des phénotypes du câblage neuronal observés dans deux formes différentes de déficience intellectuelle. Nous croyons qu'il est crucial de maintenir la protéine Dscam à des niveaux appropriés pour assurer le bon développement du cerveau et la bonne formation des circuits, et qu'un dérèglement des niveaux de la protéine Dscam peut contribuer à d'autres troubles du développement neuronal tels que les troubles du spectre de l'autisme et le syndrome de Rett. Nos constatations indiquent qu'il sera important de cibler la protéine Dscam dans l'avenir, car cela pourrait contribuer à la prise en charge de certaines incapacités liées à des troubles variés et complexes.


Agustin Cerani

Article

Cerani, Agustin, et al. « Neuron-derived Semaphorin 3A is an early inducer of vascular permeability in diabetic retinopathy via Neuropilin-1 ». Cell Metabolism, 18(4), octobre 2013, p. 505-518. DOI: 10.1016/j.cmet.2013.09.003

Notice biographique

Je suis né à Buenos Aires, en Argentine, et j'ai immigré au Canada en 2004. J'ai fait mes études de premier cycle en sciences biologiques à l'Université Simon-Fraser de Vancouver, en Colombie-Britannique. C'est là que j'ai acquis ma première expérience en recherche sous la supervision du Dr Gordon Rintoul et que j'ai commencé à m'intéresser grandement au domaine des neurosciences alors que j'étudiais la dynamique mitochondriale dans les neurones et les astrocytes dans le contexte des accidents vasculaires cérébraux. En 2010, j'ai déménagé à Montréal et je me suis joint au nouveau laboratoire du Dr Przemyslaw Sapieha à l'Hôpital Maisonneuve-Rosemont afin de poursuivre mes études au niveau de la maîtrise au Département de biochimie et de médecine moléculaire de l'Université de Montréal. Au laboratoire du Dr Sapieha, j'ai étudié l'interaction entre les neurones et les vaisseaux dans la physiopathologie de la rétinopathie diabétique.

Je continue actuellement d'étudier l'interaction neurovasculaire dans le diabète, laquelle est associée aux troubles du système nerveux central liés au diabète. Ce domaine intrigant et excitant m'a encouragé à entreprendre une carrière dans le domaine de la science en tant que chercheur indépendant, ce qui me permettra éventuellement de participer à la mise au point de traitements contre cette cause importante de la perte de vision.

Importance de l'article

Les traitements actuellement offerts contre la rétinopathie diabétique, principale cause de la perte de vision chez la population en âge de travailler, entraînent des effets secondaires non négligeables tels que la formation de cataractes causée par l'injection intravitréenne de corticostéroïdes ou la réduction du champ de vision causée par la photocoagulation au laser. De même, les traitements anti-facteur de croissance de l'endothélium vasculaire (VEGF) plus récents peuvent provoquer des événements thrombo-emboliques, une toxicité neuronale et une atrophie lorsqu'ils sont utilisés dans le cadre de schémas de traitement fréquents et à long terme, compte tenu du fait que le VEGF joue un rôle vasoprotecteur et neuroprotecteur dans la rétine. Ces limites thérapeutiques soulignent la nécessité de nouvelles interventions pharmacologiques.

À la lumière de ces restrictions thérapeutiques, la protéine Sema3A pourrait représenter une cible de traitement intéressante, étant donné que sa fonction physiologique dans l'œil est principalement limitée au développement et qu'elle est associée à l'apoptose et au remodelage du cytosquelette, qui sont d'importantes caractéristiques des rétinopathies ischémiques et prolifératives telles que la rétinopathie diabétique. Ainsi, la neutralisation précoce de la protéine Sema3A protégerait la fonction de barrière vasculaire et permettrait simultanément au VEGF d'exercer ses effets physiologiques réparateurs et pro-survie. Aussi, et plus important encore, aux stades plus avancés de la rétinopathie lorsque la fonction de la barrière hémato-rétinienne est affectée par les niveaux élevés du VEGF et de la protéine Sema3A, il pourrait être possible de neutraliser ces protéines en utilisant la neuropiline-1 comme piège bivalent en raison de sa capacité de se lier aux deux molécules.

En plus des applications pratiques novatrices de notre découverte, l'étude présentée fournit les premières données probantes sur un facteur dérivé des neurones impliqué dans la physiopathologie de la rétinopathie diabétique. Ces données probantes appuient l'hypothèse selon laquelle la communication neurovasculaire peut jouer un rôle dans l'étiologie des rétinopathies vasculaires et ischémiques, et pourraient fournir des précisions sur l'étiologie d'autres affections où la fonction de la barrière vasculaire est compromise, par exemple l'accident vasculaire cérébral et le cancer.


Jillian Stobart

Article

Stobart, Jillian, et al. « Astrocyte-induced cortical vasodilation is mediated by D-serine and endothelial nitric oxide synthase ». Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 110(8), février 2013, p. 3149-3154. DOI: 10.1073/pnas.1215929110

Notice biographique

J'ai commencé à m'intéresser aux neurosciences lorsque j'étudiais les maladies à prions au Laboratoire national de microbiologie de Winnipeg, en tant qu'étudiante de premier cycle d'un programme d'enseignement coopératif, de 2004 à 2005. Ces travaux m'ont aidée à prendre conscience de ma passion pour la recherche et de mon intérêt pour les cellules gliales, et m'ont amenée à faire un doctorat au sein du groupe de recherche en biologie gliale du Dr Chris Anderson à l'Université du Manitoba, en 2006. Pendant mes études supérieures, je me suis principalement intéressée aux astrocytes libérant la D-sérine et aux récepteurs NMDA dans le couplage neurovasculaire, et mes travaux ont donné lieu à la publication de plusieurs articles revus par un comité de lecture. Tout au long de mes études de troisième cycle, j'ai participé activement aux activités de l'Association canadienne des neurosciences et de la Société des neurosciences, ce qui m'a permis d'assister à de nombreuses conférences où je me suis vu décerner plusieurs bourses de voyage et prix pour les meilleures affiches. J'ai aussi été invitée à présenter une allocution lors de la conférence du Manitoba Neuroscience Network de 2011 et du Canadian Student Health Research Forum de 2014 dans le cadre de la cérémonie commémorative en l'honneur de E.L. Drewry, dont le nom a été donné à un prix d'excellence en recherche. J'ai eu la chance, tout au long de mes études de doctorat, d'être entièrement appuyée financièrement par des bourses et des subventions des IRSC, du Conseil manitobain de la recherche en matière de santé, de l'Université du Manitoba et de la Société Alzheimer du Manitoba. J'ai obtenu mon doctorat en octobre 2012 et je continue d'étudier les astrocytes dans le couplage neurovasculaire in vivo en tant que boursière en recherche postdoctorale dans le groupe du Dr Bruno Weber à l'Université de Zurich.

Importance de l'article

La demande en énergie neuronale est comblée par l'augmentation de la circulation sanguine dans un processus appelé hyperhémie fonctionnelle, qui implique le transfert de signaux entre les neurones, les astrocytes et les vaisseaux sanguins. Les mécanismes cellulaires qui sous-tendent l'hyperhémie fonctionnelle sont mal définis, et il est probable qu'ils impliquent des voies et des événements multiples. Notre article décrit de nouvelles preuves excitantes selon lesquelles les astrocytes libèrent la D-sérine, qui augmente la circulation sanguine en activant les récepteurs NMDA. Nous avons également découvert que la eNOS influe sur la dilatation en réduisant les niveaux de métabolites de l'acide arachidonique impliqué dans la vasoconstriction, l'acide 20 hydroxyeicosatétraénoïque. Il s'agit de la première étude à démontrer que la D-sérine et la eNOS sont directement impliquées dans la médiation des réactions de couplage neurovasculaire, et ces résultats opportuns et grandement pertinents complètent et approfondissent les connaissances actuelles sur le rôle des astrocytes dans la régulation de la circulation sanguine.

Ces résultats contribuent également à mieux nous faire comprendre la physiologie du cerveau et les relations fonctionnelles entre les neurones, les astrocytes et les artères cérébrales. Par conséquent, cet article pourrait intéresser un grand nombre de neuroscientifiques et de spécialistes de la biologie cellulaire, et susciter de nouvelles idées et pistes de recherche. Comme on sait que certains troubles tels que la maladie d'Alzheimer et l'accident vasculaire cérébral sont caractérisés par une dysfonction du couplage neurovasculaire, ces travaux sont également utiles pour l'étude des maladies et la mise au point de traitements futurs.


Lingling Lu

Article

Lu, Lingling, et al. « Astrocyte-induced cortical vasodilation is mediated by D-serine and endothelial nitric oxide synthase ». Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 110(8), février 2013, p. 3149-3154. DOI: 10.1073/pnas.1215929110

Notice biographique

J'ai fait mes études à la maîtrise et au doctorat dans le domaine de la recherche en neuropharmacologie à l'Université pharmaceutique de Shenyang, en Chine, et à l'Université de Meijo, au Japon, de 2004 à 2010. Mes études antérieures se sont concentrées sur la dysfonction neurocomportementale et cognitive des récepteurs NMDA dans des modèles animaux de la schizophrénie. En 2010, je suis venue au Canada pour entreprendre mes études postdoctorales au laboratoire du Dr Chris Anderson à l'Université du Manitoba et au Centre de recherche de l'Hôpital de St-Boniface. Mes travaux de recherche actuels visent à déterminer les effets cérébrovasculaires liés aux astrocytes des récepteurs NMDA au niveau endothélial. Ces études me permettent de mieux comprendre les récepteurs NMDA et me conduisent vers un nouveau domaine du couplage neurovasculaire. Sous la supervision du Dr Chris Anderson et en collaboration avec la Dre Jillian Stobart, nous avons publié un article dans la revue PNAS en 2013. Cette recherche m'a aidée à me familiariser avec de nombreuses techniques de pointe, dont le système d'imagerie à deux photons, et m'a permis de comprendre un nouveau mécanisme de régulation de l'hyperhémie, dont la dysfonction peut être associée à de nombreuses maladies. Pendant mes études postdoctorales, j'ai reçu une bourse de recherche postdoctorale de deux ans pour les années 2012 à 2014, versée par le Conseil manitobain de la recherche en matière de santé.

Importance de l'article

La demande en énergie neuronale est comblée par l'augmentation de la circulation sanguine dans un processus appelé hyperhémie fonctionnelle, qui implique le transfert de signaux entre les neurones, les astrocytes et les vaisseaux sanguins. Les mécanismes cellulaires qui sous-tendent l'hyperhémie fonctionnelle sont mal définis, et il est probable qu'ils impliquent des voies et des événements multiples. Notre article décrit de nouvelles preuves excitantes selon lesquelles les astrocytes libèrent la D-sérine, qui augmente la circulation sanguine en activant les récepteurs NMDA. Nous avons également découvert que la synthase d'oxyde nitrique endothéliale (eNOS) influe sur la dilatation en réduisant les niveaux de métabolites de l'acide arachidonique impliqué dans la vasoconstriction, l'acide 20 hydroxyeicosatétraénoïque. Il s'agit de la première étude à démontrer que la D-sérine et la eNOS sont directement impliquées dans la médiation des réactions de couplage neurovasculaire, et ces résultats opportuns et grandement pertinents complètent et approfondissent les connaissances actuelles sur le rôle des astrocytes dans la régulation de la circulation sanguine. Ces résultats contribuent également à mieux nous faire comprendre la physiologie du cerveau et les relations fonctionnelles entre les neurones, les astrocytes et les artères cérébrales. Par conséquent, cet article pourrait intéresser un grand nombre de neuroscientifiques et de spécialistes de la biologie cellulaire, et susciter de nouvelles idées et pistes de recherche. Comme on sait que certains troubles tels que la maladie d'Alzheimer et l'accident vasculaire cérébral sont caractérisés par une dysfonction du couplage neurovasculaire, ces travaux sont également utiles pour l'étude des maladies et la mise au point de traitements futurs.


François Binet

Article

Binet, François, et al. « Neuronal ER stress impedes myeloid-cell-induced vascular regeneration through IRE1α degradation of Netrin-1 ». Cell Metabolism, 17(3), mars 2013, p. 353-371. DOI: 10.1016/j.cmet.2013.02.003

Notice biographique

Ma formation doctorale, suivie au laboratoire de Denis Girard au Centre INRS-Institut Armand-Frappier à Laval, portait sur la caractérisation du mécanisme d'action du trioxyde d'arsenic, médicament utilisé dans le cadre de la chimiothérapie, sur la biologie des neutrophiles. J'ai découvert de nouvelles protéines impliquées dans la réponse des neutrophiles au trioxyde d'arsenic, notamment l'annexine-1 et le HSP89a, et décrit leur effet pro-inflammatoire in vitro. J'ai également démontré que les voies du stress du RE, jusqu'alors non caractérisées dans ce type de cellules, pourraient être activées à la suite d'un traitement par le trioxyde d'arsenic et être responsables de l'effet de celui-ci sur les neutrophiles. J'ai ensuite poursuivi ma formation scientifique en tant que chercheur postdoctoral au laboratoire de Mike Sapieha, au Centre de recherche de l'Hôpital Maisonneuve-Rosemont. J'y ai étudié le rôle potentiel des molécules de guidage neuronal, notamment la sémaphorine 3A et la nétrine-1, en tant que cibles pour l'angiogenèse réparatrice dans la rétine. Mes travaux ont également conduit à la découverte d'un lien crucial entre les voies du stress du RE et la formation de touffes vasculaires pathologiques, caractéristiques des rétinopathies prolifératives (rétinopathie diabétique et rétinopathie du prématuré). Mes travaux se sont aussi concentrés en partie sur la dégénérescence maculaire liée à l'âge et sur le GPR91, récepteur du succinate. Nous avons trouvé un phénotype surprenant du récepteur GPR91-/- chez des souris KO présentant de nombreuses caractéristiques de la DMA, y compris des lésions de la couche externe de la rétine, un épaississement de la membrane de Bruch et une accumulation de microglies dans l'espace sous-rétinien.

Importance de l'article

En plus de décrire la nétrine-1 comme nouvelle cible pour le traitement des rétinopathies prolifératives, cet article révèle que la modulation des voies du stress du RE, plus précisément la voie IRE1α, peut empêcher la formation de touffes néovasculaires et améliorer la revascularisation de la rétine. On a démontré que l'activité endoribonucléase de la voie IRE1α est à l'origine de la dégradation de l'ARNm de la nétrine-1 dans des conditions d'hypoxie. La régulation négative de la voie IRE1α par des injections lentivirales de shRNA a rétabli le niveau de nétrine-1 et accéléré l'angiogenèse thérapeutique dans les zones centrales de vaso-oblitération rétinienne. Nous avons donc décrit une nouvelle voie permettant d'atteindre le niveau moléculaire et expliqué comment la voie IRE1α peut influer sur l'angiogenèse en régulant des molécules de guidage vasculaire spécifiques. Cet article est le premier à démontrer que l'activité endoribonucléase de la voie IRE1α a un effet direct sur l'ARNm de la nétrine-1. Ces résultats indiquent aussi que la nétrine-1 contrôle l'activité de cellules du système immunitaire, plus précisément les macrophages et les microglies. Nous avançons l'hypothèse que la nétrine-1 a un effet pro-angiogénique en agissant indirectement par l'augmentation de l'expression du VEGF des cellules macrophagiques et microgliales. Ces données offrent une nouvelle perspective dans ce domaine de recherche, étant donné que des résultats contradictoires ont été obtenus pour l'activité de la nétrine-1 sur le système vasculaire (pro- et anti-angiogénique). Nous croyons que le rétablissement du niveau de nétrine-1 pourrait être bénéfique pour le traitement d'autres maladies, par exemple l'accident vasculaire cérébral, de nature ischémique.


Jaclyn Wamsteeker Cusulin

Article

Wamsteeker Cusulin, Jaclyn, et al. « Glucocorticoid feedback uncovers retrograde opioid signaling at hypothalamic synapses ». Nature Neuroscience, 16(5), mai 2013, p. 596-605. DOI: 10.1038/nn.3374

Notice biographique

Je m'intéresse à la façon dont les expériences stressantes mobilisent et modèlent les circuits cérébraux pour influer sur la fonction physique et mentale. J'ai obtenu un baccalauréat en sciences de la santé (avec distinction, première mention) de l'Université de Calgary en 2007. Après avoir occupé un poste d'assistante de recherche à l'Université de Lund, en Suède, j'ai entrepris des études doctorales sous la supervision du Dr Jaideep Bains au Hotchkiss Brain Institute, à Calgary, en 2008. Mes travaux de recherche, faisant partie de la thèse de doctorat que j'ai défendue à la fin de 2013, se concentraient sur la façon dont l'échange de signaux synaptiques dans les neurones neuroendocrines de l'hypothalamus favorise la régulation homéostatique des hormones du stress. Je travaille au laboratoire du Dr Andreas Lüthi depuis avril 2014 et je suis une formation postdoctorale au Friedrich Miescher Institute situé à Basel, en Suisse.

Importance de l'article

L'exposition au stress, une menace à la survie réelle ou perçue, mobilise l'axe du stress neuroendocrinien et mène à la libération d'hormones appelées glucocorticoïdes (GC). La régulation homéostatique des GC par les neurones de l'axe du stress dans l'hypothalamus du cerveau est essentielle pour la fonction mentale normale, et un dérèglement dans ce système est fortement impliqué dans les troubles mentaux, y compris la dépression majeure. Malgré cela, les mécanismes neuronaux de l'adaptation au stress ne sont pas bien compris. Mon article, publié dans la revue Nature Neuroscience, fournit de nouvelles données probantes selon lesquelles les GC limitent leur propre production en interrompant l'échange d'information dans les synapses hypothalamiques. Grâce à des enregistrements électrophysiologiques des communications synaptiques dans des tranches de cerveau de rat, j'ai constaté que les GC libérés durant les épisodes de stress modulent la plasticité synaptique par des altérations distinctes des cascades de signalisation neuronale de l'axe du stress. Cette plasticité est causée par la libération, dépendante de l'activité, de peptides opioïdes à partir des dendrites neuronales qui agissent sur divers terminaux afin de bloquer la réception des messages. Mon article décrit un mécanisme candidat incontestable pour la gestion du stress adaptatif et fournit de nouvelles connaissances sur la façon dont les neurones utilisent les peptides pour transmettre des signaux. Ces constatations améliorent notre compréhension actuelle de la façon dont les expériences peuvent moduler de façon bidirectionnelle les circuits neuronaux dans des fenêtres temporelles distinctes.


Tabrez J. Siddiqui

Article

Siddiqui, Tabrez J, et al. « An LRRTM4-HSPG complex mediates excitatory synapse development on dentate gyrus granule cells ». Neuron, 79(4), août 2013, p. 680-695. DOI: 10.1016/j.neuron.2013.06.029

Notice biographique

Tabrez J. Siddiqui a obtenu sa maîtrise en sciences à l'Institut international Max-Planck de recherche en biologie moléculaire de Göttingen, en Allemagne, et son doctorat à l'Institut Max-Planck de chimie biophysique, où il a travaillé avec le Dr Reinhard Jahn. Pour sa formation postdoctorale, il s'est joint au laboratoire de la Dre Ann Marie Craig au Centre de recherche sur le cerveau de l'Université de la Colombie-Britannique. Ses principaux intérêts de recherche visent à élucider les mécanismes moléculaires du développement et de la fonction des synapses neuronales. Il a découvert plusieurs interactions essentielles pour l'organisation des synapses excitatrices et créé plusieurs modèles de souris knock-out pour l'étude de nouvelles molécules synaptogéniques, qui pourraient être des modèles animaux utiles pour l'étude des troubles psychiatriques comme l'autisme et la schizophrénie. Il espère sous peu mettre sur pied un laboratoire indépendant et un mettre en œuvre un rigoureux programme de recherche afin d'étudier les mécanismes biochimiques, moléculaires et cellulaires du développement, de la spécificité, de la fonction et de la plasticité des synapses, dans le but de déterminer la mesure dans laquelle la dysfonction synaptique est à l'origine de troubles psychiatriques et neuro-développementaux. Le Dr Siddiqui a reçu plusieurs prix et bourses, dont un prix Pfizer, des bourses postdoctorales de la société EMBO et de la Fondation Michael-Smith, le prix McGeer de la science fondamentale, le prix Cerveau en tête des IRSC et, plus récemment, le prix NARSAD du jeune chercheur de la Brain and Behavior Foundation.

Importance de l'article

Cette étude a grandement amélioré la compréhension moléculaire de l'organisation des synapses excitatrices. Dans une étude antérieure, j'ai démontré que les gènes LRRTM1 et LRRTM 2 et les organisateurs synaptiques de la famille des neuroligines se lient aux neurexines conformément à un code de liaison distinct et différent afin de médier le développement des synapses excitatrices. Ici, j'ai démontré que le gène LRRTM4 lié fonctionnellement et structurellement agit comme médiateur du développement des synapses excitatrices en se liant trans-synaptiquement à des protéoglycanes contenant des héparanes sulfates (HSPG). Cette étude est significative du point de vue structurel, car elle révèle que deux membres de la même famille de protéines exécutent des fonctions similaires tout en se liant à des partenaires distincts. Cette étude a également permis de définir pour les HSPG un rôle de médiateurs de la différenciation présynaptique excitatrice, ce qui place les HSPG dans une troisième famille d'inducteurs présynaptiques, en plus des neurexines et des protéines tyrosine phosphatases de type récepteur. Bien que la plupart des protéines d'adhésion synaptique étudiées jusqu'à présent médient le développement synaptique de façon ubiquiste dans le cerveau, le gène LRRTM4 est un rare exemple d'organisateur synaptique qui médie le développement synaptique de façon spécifique par rapport au type de cellule, ce qui laisse entrevoir la possibilité que des molécules d'adhésion synaptique puissent médier des schémas de câblage de circuits distincts. Étant donné que le gène LRRTM4 et les HSPG sont grandement liés à l'autisme, cette étude pourrait révéler que des voies de signalisation sont rompues dans les troubles psychiatriques et indiquer que l'aberration du développement, de l'organisation et de la fonction des synapses pourrait faire partie de la pathologie courante des troubles psychiatriques.


Tomas Ros

Article

Ros, Tomas, et al. « Mind over chatter: Plastic up-regulation of the fMRI salience network directly after EEG neurofeedback ». NeuroImage, 65, janvier 2013, p. 324-335. DOI: 10.1016/j.neuroimage.2012.09.046

Notice biographique

J'ai commencé à faire des recherches sur la rétroaction neurologique par électroencéphalogramme durant mon doctorat au laboratoire du professeur John Gruzelier à l'Université de Londres, au Royaume-Uni. J'ai alors démontré l'effet bénéfique que la rétroaction neurologique peut avoir sur l'apprentissage moteur, y compris les compétences en chirurgie (Ros et al., BMC Neuroscience, 2009). J'y ai aussi réalisé la première étude visant à utiliser la stimulation magnétique transcrânienne pour examiner les effets plastiques de la rétroaction neurologique, et à démontrer que des changements dans l'excitabilité corticale peuvent se manifester directement après une séance d'entraînement (Ros et al., European Journal of Neuroscience, 2010). Pour mes études postdoctorales, je me suis joint au Département de psychiatrie de l'Université Western, en Ontario, où j'ai travaillé avec la professeure Ruth Lanius, une spécialiste de la neuroimagerie et du trouble de stress post-traumatique (TSPT). Comme je m'intéressais depuis longtemps à la méditation et à ses bienfaits pour la santé mentale, nous avons été très heureux de découvrir une corrélation positive entre un protocole de rétroaction neurologique et une diminution de la rêverie, de même qu'une augmentation de la connectivité fonctionnelle dans un réseau clé de contrôle cognitif (Ros et al., NeuroImage, 2013). Cette découverte a mené à la première étude translationnelle sur l'impact de ce protocole chez des patients atteints d'un TSPT, laquelle a révélé un effet positif sur le bien-être et une modulation plastique des réseaux de saillance/du mode par défaut (Kluetsch et al., Acta Scandinavica Psychiatrica, 2014). Je suis maintenant boursier de recherches postdoctorales au Laboratoire de neurologie du comportement et de neuroimagerie cognitive de l'Université de Genève, dirigé par le professeur Patrik Vuilleumier, où j'étudie l'application prometteuse de la rétroaction neurologique dans les troubles de l'attention/affection, et ses mécanismes neurobiologiques. Compte tenu de l'étonnante plasticité du cerveau, j'espère que ces recherches pourront éventuellement appuyer la mise au point d'une approche remarquablement sûre, non invasive et plus naturelle visant à diriger les changements neuroplastiques.

Importance de l'article

Cette étude est la première à prouver que la rétroaction neurologique peut permettre d'augmenter la connectivité de façon spécifique dans un réseau fonctionnel clé du cerveau (réseau de saillance) afin de favoriser le contrôle cognitif, dont les anomalies du couplage sont présentes dans un large éventail de troubles cérébraux (p. ex. THADA, toxicomanie, dépression et schizophrénie). Ce protocole a directement conduit à la réalisation d'une recherche dans une population psychiatrique et semble avoir eu un impact positif chez des patients atteints d'un TSPT : il a permis de moduler la connectivité dans le réseau du mode par défaut et le réseau de saillance, et d'augmenter considérablement le niveau de calme. À l'aide d'un groupe témoin fictif, il permet également de démontrer pour la première fois qu'un tel entraînement peut influer sur le focus de l'attention; ainsi, la plus grande diminution de la rêverie a été observée chez les sujets dont l'EEG présentait les plus importantes variations liées à la rétroaction neurologique. Cette découverte représente une base prometteuse pour le traitement des troubles caractérisés par des niveaux excessifs de pensées envahissantes ou de pensées non pertinentes (p. ex. dépression, THADA).


Mark Ferro

Article

Ferro, Mark, et al. « Self-concept among youth with a chronic illness: A meta-analytic review ». Health Psychology, 32(8), août 2013, p. 839-848. DOI: 10.1037/a0031861

Notice biographique

J'ai fait mes études de doctorat en épidémiologie et biostatistiques à l'Université Western, grâce au soutien financier de la bourse de doctorat Banting et Best des IRSC. Ma thèse de doctorat, produite sous la supervision de la Dre Kathy Speechley, portait sur l'influence de la dépression maternelle et de l'environnement familial sur la qualité de vie liée à la santé des enfants chez qui un diagnostic d'épilepsie a été posé récemment. Ces travaux m'ont valu d'être nommé récipiendaire d'un prix des jeunes chercheurs de la American Epilepsy Society en 2009, stagiaire de l'année par le Children's Health Research Institute en 2011, et titulaire d'une bourse de recherche de la Ligue canadienne contre l'épilepsie en 2012. Après avoir terminé mon doctorat, j'en entrepris ma formation postdoctorale sous la supervision du Dr Michael Boyle au Département de psychiatrie et des neurosciences comportementales et au Centre Offord d'études de l'enfant de l'Université McMaster. Mes études ont initialement été financées par la bourse de recherche Michael G. DeGroote, puis par une bourse postdoctorale Banting du gouvernement du Canada. Durant ma formation postdoctorale, j'ai élargi mon programme de recherche afin d'étudier la santé mentale des enfants et des adolescents souffrant de maladies physiques chroniques. En appliquant diverses techniques méthodologiques et analytiques à des échantillons de la population et à des échantillons cliniques, je travaille à la création d'un modèle de processus de stress qui établit des liens entre la maladie physique chronique, les facteurs relatifs à l'environnement familial, le concept de soi de l'enfant et les problèmes de santé mentale chez les enfants. Ce programme de recherche a des répercussions sur les soins de santé administrés aux enfants et aux adolescents aux prises avec des problèmes comorbides de santé physique et mentale – il détermine des cibles d'intervention permettant de réduire ou de prévenir l'apparition de problèmes de santé mentale chez les jeunes souffrant de maladies physiques chroniques; il met l'accent sur l'adoption et l'évaluation d'approches pour la prestation de soins axés sur la famille; et il se concentre sur la transition des soins pédiatriques aux services de santé aux adultes. En 2014, j'ai été nommé professeur adjoint au Département de psychiatrie et des neurosciences comportementales de l'Université McMaster. Je travaille actuellement en tant que chercheur associé ou cochercheur à cinq études financées par les IRSC qui représentent des investissements totalisant 7,6 M$, et j'ai publié 29 articles revus par un comité de lecture (23 depuis 2011) dans des revues faisant autorité, dont les revues Neurology, Schizophrenia Research, Epilepsia et Health Psychology, et le Journal of Pediatric Psychology.

Importance de l'article

Cet article a été publié dans la revue Health Psychology, la revue de psychologie de la santé qui a le plus d'influence. Les résultats de cette étude ont des répercussions substantielles et méthodologiques. Sur le plan substantiel, ils donnent à penser que les jeunes qui souffrent de maladies chroniques ont un concept de soi faible par rapport aux témoins en santé. Il s'agit d'une constatation clé, étant donné que les données probantes antérieures révèlent que le concept de soi est modifiable et qu'il est à l'origine de problèmes de santé mentale plus graves. Cette étude constitue une amélioration par rapport aux travaux précédents et elle élargit la base de connaissances de diverses façons : 1) elle évalue la qualité des études incluses; 2) elle élargit la portée des examens et l'éventail des maladies chroniques examinées; 3) elle analyse des variables modératrices pour permettre de mieux comprendre la mesure dans laquelle la conception de l'étude influe sur l'ampleur de l'effet. Cette étude appuie la notion selon laquelle il est acceptable d'adopter des approches non catégoriques des maladies chroniques; en tant que groupe, les jeunes qui souffrent de maladies chroniques ont un concept de soi plus faible, ce qui est vraisemblablement le résultat d'une expérience commune de l'adversité. Sur le plan méthodologique, l'étude a des répercussions sur la compréhension des liens entre la maladie chronique et le concept de soi spécifiquement, ainsi que sur la conduite des méta-analyses. Par exemple, le biais illusoire positif pourrait entraîner une sous-estimation de l'ampleur de l'effet et a des répercussions sur toute mesure autodéclarée de la santé mentale. De plus, l'utilisation de données normatives semble aussi avoir entraîné une sous-estimation de l'ampleur de l'effet, et les chercheurs devraient être conscients de la mesure dans laquelle les troupes témoins peuvent influer sur l'ampleur de l'effet dans les méta-analyses. Cette méta-analyse a conduit à la publication de deux autres articles et à la révision, par le Dr Ferro, d'un article sur les propriétés psychométriques des mesures du concept de soi et la façon dont le concept de soi change avec le temps chez les jeunes qui souffrent de maladies chroniques.


Ruifeng Cao

Article

Cao, Ruifeng, et al. « Translational control of entrainment and synchrony of the suprachiasmatic circadian clock by mTOR/4E-BP1 signaling ». Neuron, 79(4), août 2013, p. 712-724. DOI: 10.1016/j.neuron.2013.06.026

Notice biographique

J'ai obtenu une maîtrise de la Quatrième université médicale militaire de Chine en 2002, et un doctorat de l'Université d'État de l'Ohio en 2010. Je travaille actuellement en tant que boursier postdoctoral au laboratoire du Dr Nahum Sonenberg à l'Université McGill. Mes travaux postdoctoraux se concentrent sur les voies de signalisation moléculaire qui couplent les signaux lumineux externes à l'horloge biologique interne et régulent le rythme circadien chez les mammifères. J'ai découvert une voie de signalisation mTOR régulée par la lumière et l'horloge (une voie de signalisation qui contrôle la synthèse des protéines) dans le noyau suprachiasmatique, siège de l'horloge circadienne principale chez les mammifères. Durant mes études postdoctorales, j'ai continué à étudier les rôles des protéines 4E-BP, qui sont des cibles essentielles situées en aval de la voie de signalisation mTOR dans l'horloge circadienne. Nous avons récemment étudié la façon dont la protéine 4E-BP1 contrôle un processus fondamental de la synthèse des protéines à l'intérieur de l'horloge principale. Nous avons découvert que la protéine 4E-BP1 est une protéine répresseur de l'horloge du NSC et que l'élimination de cette protéine améliore la fonction de l'horloge du cerveau. Une meilleure compréhension des mécanismes moléculaires des horloges biologiques pourrait contribuer à la mise au point de médicaments contre les troubles du rythme biologique et éclairer l'élaboration de futurs traitements contre les problèmes causés par un dysfonctionnement de l'horloge circadienne. Le projet a été financé par les Instituts de recherche en santé du Canada (IRSC) et le Fonds de recherche du Québec-Santé (FRSQ). Je participe aussi activement aux activités de la Society for Neuroscience, de la Society for Research on Biological Rhythms (SRBR) et de la Société canadienne de chronobiologie (SCC). Ces affiliations m'ont permis de présenter mes travaux lors de conférences internationales.

Importance de l'article

La rotation de la Terre est à l'origine du cycle du jour et de la nuit. Elle confère également des rythmes quotidiens à tous les êtres vivants. Dans la société moderne, les voyages vers différents fuseaux horaires, les quarts de nuit, l'utilisation accrue de l'éclairage de nuit et la vie noctambule deviennent tous des risques pour la santé qui perturbent souvent l'horloge circadienne de notre cerveau. Selon une étude menée à l'Université Laval, les troubles du sommeil affectent 40 % des adultes canadiens. Aussi, de plus en plus de données indiquent que le dérèglement de la fonction de l'horloge circadienne est lié à un certain nombre d'affections telles que le cancer, le diabète et les maladies cardiovasculaires, qui sont courantes chez les Canadiens. Ainsi, pour traiter les anomalies circadiennes, nous devons étudier les mécanismes biologiques fondamentaux qui contrôlent nos horloges internes. Notre étude a révélé qu'il est possible d'améliorer le fonctionnement de l'horloge du cerveau en diminuant l'activité d'une protéine répresseur précise, la protéine 4E-BP1. Cette découverte offre une nouvelle façon d'améliorer la fonction de l'horloge interne, ce qui pourrait aider à améliorer de nombreux processus physiologiques tels que le vieillissement. De plus, une meilleure compréhension des mécanismes moléculaires des horloges biologiques pourrait contribuer à la mise au point de médicaments contre les troubles du rythme biologique et éclairer l'élaboration de futurs traitements contre les problèmes causés par un dysfonctionnement de l'horloge circadienne, notamment le décalage horaire, les troubles liés au travail par quarts et les affections chroniques telles que la dépression et la maladie de Parkinson. Les nombreux reportages des médias sur nos travaux témoignent de l'importance de cet article.

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