Notre mission
Notre recherche vise à mieux comprendre comment les systèmes nerveux et vasculaires se développent, communiquent et fonctionnent de concert pour assurer le bon fonctionnement du cerveau.
Nos intérêts
Alors que le cerveau représente 2% de la masse corporelle, il utilise 20% de l’énergie du corps au repos. Cette utilisation de l’énergie dépend de l’oxygène et des nutriments fournis par la circulation sanguine. Ainsi, trois caractéristiques uniques d’approvisionnement en sang au cerveau existent pour assurer le fonctionnement normal des circuits neuronaux. Premièrement, le cerveau est densément vascularisé pour répondre à sa forte demande métabolique. Tous les neurones du cerveau se trouvent à moins de 50 microns du capillaire le plus proche. Deuxièmement, il existe un couplage fonctionnel entre l’activité neuronale et le flux sanguin car lors d’un comportement normal, il y a des changements instantanés de la demande métabolique régionale du cerveau: ces régions doivent être mises « en ligne » rapidement. Troisièmement, les vaisseaux sanguins dans le cerveau comprennent la barrière hémato-encéphalique qui fournit un environnement étroitement contrôlé exempt de toxines et d’agents pathogènes et avec des compositions chimiques appropriées pour la transmission synaptique. Cela garantit un fonctionnement normal du cerveau.
Approches expérimentales
L’étude des interactions neurovasculaires relie les domaines des neurosciences et de la biologie vasculaire. Les aspects anatomiques et fonctionnels des interactions neurovasculaires sont mieux observés dans des contextes in vivo, tels que la rétine, le système ganglionnaire basal et le cortex. Ainsi, les principales approches que nous utilisons en laboratoire sont la génétique de la souris et plus récemment aussi le poisson zèbre. Ces méthodologies nous permettent d’observer simultanément les deux systèmes de manière endogène. Plus précisément, ils nous permettent d’utiliser des manipulations génétiques pour perturber un système et d’observer les conséquences qui en résultent dans l’autre. Afin d’identifier et de caractériser les signaux moléculaires sous-jacents aux interactions neurovasculaires, nous avons également développé une variété de tests in vitro, de stratégies de dépistage et de modèles informatiques. Nous transférons ensuite les résultats de ces techniques in vitro au vivosystème in pour validation. Enfin, afin d’établir les mécanismes qui fonctionnent in vivo dans des conditions physiologiques normales, nous avons récemment construit un microscope à deux photons conçu sur mesure pour surveiller le couplage neuro-vasculaire et la dynamique de perméabilité de la barrière hémato-encéphalique par imagerie à travers des fenêtres crâniennes chez des souris éveillées. Nous visons à comprendre les interactions neurovasculaires du niveau moléculaire au niveau des systèmes.
