Centre de Neurosciences Psychiatriques (CNP)                                                          English

Unité de recherche sur la neurobiologie de l'anxiété

Infos pratiques :

Centre de Neurosciences Psychiatriques
Site de Cery
CH-1008 Prilly-Lausanne       plan de situation
Tél.  ++41 (0)21 643 69 54/65 08
Fax. ++41 (0)21 643 69 50
E-mail: Ron.Stoop@unil.ch

Responsable : Dr. Ron Stoop, Ph.D. Ir. Sciences Nat., PD MER Dr. Ron Stoop, à la Faculté de biologie et de médecine

Collaborateurs :

• Dr. Alexandre Charlet, Post-doctorant
• Mme Ruifang Niu, doctorante
• M. Marios Abatis, doctorant
• M. Matthieu Perrenoud, étudiant Master de médecine
• Mme Isabel De Araujo Salgado, étudiante Master de biologie
• M. Jérome Wahis, étudiant Master de biologie
• M. Damien Chatelan, CFC de laborantin en biologie, en formation

Collaborateurs précédents :

• Dr. Daniel Huber
• Dr. Benoit Zuber
• Dr. Nicholas Grandchamps
• M. Martial Girardet
• M. M. Reza Hassan-Zade
• Mme Camille Robinet
• M. Cedric Laederman
• Mme Stephanie Lefebvre
• Mme Taisia Terretaz
• Mme Daphne Truan
• Dr. Erwin van den Burg
• Mme Tesa Menendez
• M. Nicolas Pochon
• Dr. Anouchka Pickenhagen
• Dr. Daniele Viviani

Descriptif :

Quels sont les mécanismes neurobiologiques à la base de la peur et de l'anxiété? Pourquoi un bruit dans la nuit dans une maison écartée nous donne des frissons tandis qu'entre copains dans la campagne ensoleillée ce même bruit reste presque inaperçu? Quels sont les mécanismes qui règlent les seuils de la peur et les réactions de notre corps? Pourquoi chez certains individus des troubles d'anxiété se manifestent souvent ensemble avec des problèmes cardiovasculaires, tandis que chez d'autres, le système gastrointestinal commence à poser des problèmes?

C'est à ce genre de questions que notre groupe essaie de trouver des réponses. Nous savons depuis lors qu'il y a une région du cerveau particulièrement active pendant les moments d'angoisse et de peur: "l'amygdale". L'amygdale se situe dans le lobe temporal, dans la région antérieure de l'hippocampe avec lequel elle a de fortes connections. L'amygdale reçoit une grande diversité d'input sensoriels (auditif, visuel, olfactif, sensoriel) et envoie des projections vers des noyaux dans le tronc cérébral qui contrôlent les réactions de nos viscères.  Pour étudier la régulation de ces fonctions par l'amygdale nous utilisons le rat comme modèle animal.

Le rat est un animal très interactif et qui a une grande vie sociale. Il nous ressemble dans beaucoup d'aspects. L'approche que nous avons choisie consiste en une combinaison d'expériences in vitro et in vivo. Pour la partie in vitro, nous avons établi à Cery un laboratoire équipé d'installations d'électrophysiologie pour enregistrer avec des approches extracellulaires, intracellulaires ou patch-clamp des signaux électriques dans des tranches de cerveau.

Pour la partie in vivo, nous utilisons des capteurs télémétriques, qui permettent d'enregistrer des réponses physiologiques déclenchées par des légers stimuli de peur. Ainsi, nous pouvons suivre les augmentations de battement du cœur, de la respiration, de la pression sanguine ou de la motilité intestinale chez le rat en permanence: Avec cette méthode, nous pouvons déjà identifier le moindre bruit suspect pour le rat.

Projets de recherche :

Les effets des neuropeptides sur l'expression émotionnelle de la peur

La peur, l'anxiété, le stress et l'addiction sont des comportements qui trouvent leur origine dans le système limbique; une partie du cerveau qui comprend l'amygdale, le cortex entorhinal et l'hippocampe.  L'amygdale a récemment été identifiée comme une région clé dans la régulation de nos émotions et la mémoire émotionnelle.  L'ocytocine et la vasopressine sont deux neuropeptides impliqué dans diverses fonctions.  Injectés dans l'amygdale, elles exercent des effets opposés sur nos réactions à la peur.  Dans notre laboratoire, nous venons de publier un modèle qui montre quels mécanismes neurophysiologiques se trouvent à la base de ces effets opposés (Huber et al, Science 305, 2005, voir aussi: Le Temps, Avril 8, 2005).  Suite à cette découverte, nous sommes en train de poursuivre nos recherches en comparant les différents effets de la vasopressine et l'ocytocine dans des modèles animaux in vivo ainsi que in vitro. Les recherches in vivo comprennent des études de comportements de rongeurs combinés avec des méthodes télémetriques (capteurs de télémetrie implantés intrapéritonéal, en-dessous la peau de l'animal) pour mesurer on-line les changements des différents paramètres du système autonome réglés par l'amygdale. Ces derniers comprennent la pression sanguine, le rythme cardiaque, la température et le rythme de respiration.  L'approche in vitro inclut différentes techniques d'électrophysiologie en combinaison avec de la microscopie de fluorescence et de l’immunohistochimie sur des tranches de cerveau de rat.

Ainsi, nous utilisons différentes techniques d'analyse de mesures comportementales et télémétriques ainsi qu'avec les méthodes d’électrophysiologie, telles que les enregistrements extracellulaires, intracellulaires et éventuellement aussi le patch-clamp.  Ces derniers seront effectués en combinaison avec la microscopie de fluorescence et l'immunohistochimie. Le but de ce projet sera de déterminer les effets d'une sélection de neuropeptides (e.g. Galanin, Orexin, DAGO, CRF ainsi que la vasopressine et l'ocytocine) sur les différents paramètres gérés par l’amygdale centrale.

Les effets de l'activité épileptique sur la mémoire émotionnelle

L’épilepsie du lobe temporal (ELT), le type d’épilepsie le plus répandu au sein de la population, reste à ce jour résistant à toute forme de médicaments. De plus, la majorité des patients atteints de ce type d’épilepsie souffrent également de troubles de l’anxiété. Ces troubles se manifestent entre les crises et sont souvent plus incommodants que les crises elles-mêmes. Les deux structures cérébrales principalement touchées dans l’ELT sont l’hippocampe et l’amygdale. Cette dernière est également une structure très importante pour le fonctionnement ainsi que le disfonctionnement des émotions. Notre laboratoire s’intéresse de très près à l’amygdale et au rôle qu’elle joue dans les troubles émotionnels, voire les troubles de l’anxiété.

Plus spécifiquement, dans le cadre de ce projet, nous sommes intéressés à voir quels sont les changements, entre autres au niveau synaptique, dans le noyau latéral de l’amygdale à la suite d’une activité épileptique. Nous pensons que ces changements sont à la base de cet éventuel développement concomitant de troubles de l’anxiété chez les patients souffrant d’épilepsie du lobe temporal. Dans ce but nous avons développé une tranche horizontale de cerveau de rat qui contient l’hippocampe et l’amygdale ainsi que leurs interconnections. Dans ces tranches nous induisons une activité épileptique en rajoutant une substance antagoniste du récepteur GABAA.

Pour aborder ces questions, nous utilisons différentes techniques d’électrophysiologie tel que les enregistrements extracellulaires et intracellulaires et éventuellement aussi le patch clamp, ainsi qu’avec certaines techniques d’immunohistochimie. Grâce à ces techniques, il est possible d’étudier la propagation temporelle ainsi que spatiale des bursts épileptiques induits. De plus, une étroite collaboration existe entre notre laboratoire et le département de neurochirurgie du CHUV, dans le cadre de laquelle nous assistons régulièrement à leurs colloques et séminaires, mais aussi aux opérations chirurgicales effectuées sur des patients épileptiques.

Enseignement :

Cours bloc et démonstrations étudiants en médecine 2^e et 3^e année :

• Module 3.4, Système limbique : mémoire & émotions
• Démonstrations du Système nerveux

Cours de Master en Biologie UNIL, spécialisation Neurosciences

• Module Introduction à la neurobiologie"
• Module "Long Term Potentiation and Long Term Depression"

Cours de Biologie 3ème année, EPFL, (6ème semestre) :

• Memory and Neuronal Plasticity
• Neurobiology of Emotions

Cours à la Lemanic Neuroscience Doctoral School :

• Introduction to Cellular and Molecular Neurobiology
• "Neuronal basis of emotions"
• "Neurosciences Psychiatriques"
• Les réponses émotionnelles: efférences amygdaliennes
• Une émotion très étudiée : la peur

Formation continue :

• "Anxiété: des neurosciences à la clinique, de la clinique aux neurosciences", Département de psychiatrie du CHUV
• Cours postgradué pour la spécialisation en psychiatrie et psychothérapie,  CEPUSPP : "Troubles de l’anxiété"
• "Mémoire et psychopathologie : des concepts à la clinique", Département de psychiatrie du CHUV

Mots-clés :

anxiété, peur, amygdale, hippocampe, neuropeptides, ocytocine, vasopressine, épilepsie, électrophysiologie, patch-clamp, télémétrie

Collaborations nationales et internationales :

• Dr. Claudio Pollo et Dr. Etienne Pralong, Service de Neurochirurgie, CHUV
• Prof. Pierrick Poisbeau et Prof. Pierre Veinante, Université Louis Pasteur, Strasbourg
• Prof. Bai Lu, NIMH, Bethesda, USA
• Prof. Muming Poo, Institute of Neuroscience, Chinese Academy of Sciences, Shanghai
• Prof. Roy Daniel, M.Ch. (Neurosurgery), Christian Medical College, Vellore, India

Publications récentes

• H. Sophie Knobloch, Alexandre Charlet, Lena C. Hoffmann, Marina Eliava, Sergey Khrulev, Ali H. Cetin, Pavel Osten, Martin K. Schwarz, Peter H. Seeburg, Ron Stoop, and Valery Grinevich, Evoked Axonal Oxytocin Release in the Central Amygdala Attenuates Fear Response, Neuron 73, (3), pp. 553-66, 2012 [DOI]
    
• Daniele Viviani, Alexandre Charlet, Erwin van den Burg, Camille Robinet, Nicolas Hurni, Marios Abatis, Fulvio Magara, Ron Stoop, Oxytocin Selectively Gates Fear Responses Through Distinct Outputs from the Central Amygdala, Science 333(6038), pp. 104-7, 2011 [DOI]
    
• Daniel Huber, Pierre Veinante, Ron Stoop, Vasopressin and Oxytocin Excite Distinct Neuronal Populations in the Central Amygdala, Science 308(5719), pp. 245-8, 2005 [DOI]