Soutenance de thèse de RATSIFANDRIHAMANANA Mirindra
Titre de thèse
Altérations précoces des activités hippocampiques de CA1 dans les modèles murins des Troubles du Spectre de l'Autisme (TSA)
Early alterations of hippocampal activities in mouse models of Autism Spectrum Disorders (ASD)
Résumé de la thèse
Les troubles du spectre autistique (TSA) impliquent des perturbations précoces du développement des circuits neuronaux, qui se traduisent par des altérations comportementales et cognitives à l'âge adulte. L'hippocampe, impliqué dans l'intégration des informations sensorielles au sein de représentations contextuelles de l'espace et du temps, pourrait contribuer à la physiopathologie des TSA lorsqu'un décalage apparaît entre les dynamiques internes du réseau et les informations externes. En utilisant un modèle murin génétique de TSA, Shank3Δe4–9, nous avons étudié la maturation précoce des circuits hippocampiques de CA1. Lors de la première semaine postnatale, l'imagerie calcique biphotonique in vivo révèle une réduction de la réponse hippocampique aux mouvements spontanés ainsi qu'une synchronie réduite du réseau, suggérant une altération précoce de la représentation du mouvement. Une analyse à l'échelle cellulaire met en évidence une émergence accélérée des réponses inhibitrices chez les mutants. Par ailleurs, des analyses immunohistochimiques montrent une diminution de l'innervation périsomatique des neurones pyramidaux de CA1 par les axones des cellules en panier parvalbuminergiques (PV⁺). En résumé, ces résultats démontrent que le développement fonctionnel et structurel de l'hippocampe est altéré dès la première semaine de vie dans ce modèle de TSA, au moment critique où émergent les représentations du soi et de l'environnement.
Thesis resume
Autism Spectrum Disorders (ASD) involve early disruptions in neural circuit development that appear as behavioral and cognitive deficits at adult stage. The hippocampus, which integrates sensory inputs into contextual representations of space and time, may contribute to ASD pathology when its internal dynamics fail to align with external information. Using a Shank3Δe4–9 mouse model of ASD, we investigated early CA1 hippocampal circuit maturation. In vivo two-photon calcium imaging during the first postnatal week revealed attenuated hippocampal responses to spontaneous movements and reduced network synchrony, indicating altered sensorimotor representation. Single-cell analysis suggested an accelerated emergence of inhibitory responses in mutants. Immunohistochemistry further revealed reduced perisomatic innervation of CA1 pyramidal neurons from parvalbumin- (PV+) basket cells by the end of the second week. These findings demonstrate that both functional and structural maturations of hippocampal circuits are disrupted at early developmental stages in ASD, coinciding with a critical period for the emergence of representation of the self and the external world.