Comportement, plasticité et mémoire du poisson zèbre

Chef d'équipe : Owen RANDLETT — Team website  

Neurobiologie | Poisson zèbre | Mémoire | Habituation | O-Bend | Nf1

 Nous étudions comment le cerveau se transforme avec l’expérience pour modifier le comportement – ou comment les réseaux neuronaux apprennent et se souviennent.

Nous travaillons sur des larves de poissons zèbre, un modèle vertébré transparent de très petite taille. Bien qu’âgées de moins d’une semaine, les larves de poissons zèbre peuvent être entraînées à former des souvenirs à long terme. Nous avons développé des protocoles pour entraîner les larves à ignorer les stimuli répétés. Cette forme simple d’apprentissage est connue sous le nom d’habituation et offre une méthode simple pour étudier le phénomène général de l’apprentissage et de la mémoire. Malgré l’apparente banalité de l’habituation (simplement apprendre à ignorer un stimulus donné), la façon dont le cerveau réalise réellement cette filtration sélective de stimuli spécifiques reste encore très mystérieuse. En effet, nous avons montré que l’habituation est un phénomène complexe qui implique de multiples événements de plasticité indépendants qui permettent à chacun des composants neuronaux d’ajuster son fonctionnement. Nous espérons pouvoir mieux comprendre ces processus aux niveaux moléculaire, cellulaire et des réseaux neuronaux.

Pour étudier les mécanismes d’habituation, nous exploitons les avantages du poisson zèbre larvaire :

  1. la transparence optique du poisson pour imager, en temps réel, l’activité neuronale et des circuits pendant l’habituation ;
  2. la petite taille du cerveau pour imager le cerveau entier au moyen de microscopes, afin de quantifier en routine l’activité neurale et l’anatomie dans le contexte des circuits neuronaux/cerveau entier www.zbra.in) ;
  3. des analyses comportementales quantitatives à haut débit pour obtenir des mesures précises de la plasticité neuronale au niveau comportemental ;
  4. des manipulations génétiques et transgénique pour étudier le rôle de gènes et des voies spécifiques dans les processus de plasticité.

Membres de l'équipe

  • Owen RANDLETTCR, INSERM
    owen.randlett@univ-lyon1.fr – 04 78 77 70 16
  • Dominique BAASMCU, UCBL
    dominique.baas@univ-lyon1.fr – 04 78 77 28 71
  • Abdel RAHMAN EL HASSANDoctorant, CNRS
    abdel-rahman.el-hassan@univ-lyon1.fr – 04 78 77 28 71
  • Adrià MARTÍNEZ PÉREZDoctorant, UCBL
    – 04 78 77 28 71
  • Andrew HSIAOAI, INSERM
    andrew.hsiao@univ-lyon1.fr – 04 78 77 28 71

Sélection de publications

  1. pi_tailtrack: A compact, inexpensive, and open-source behaviour-tracking system for head-restrained zebrafish
    Owen Randlett
    BioRxiv (2023) — Résumé
  2. An optofluidic platform for interrogating chemosensory behavior and brainwide neural representation in larval zebrafish
    Sy SKH, Chan DCW, Chan RCH, Lyu J, Li Z, Wong KKY, Choi CHJ, Mok VCT, Lai HM, Randlett O, Hu Y, Ko H.
    Nature Communications (2023) — Résumé
  3. Functional and pharmacological analyses of visual habituation learning in larval zebrafish
    miré LA, Haesemeyer M, Engert F, Granato M, Randlett O
    eLife (2023) — Résumé
  4. A neuronal blueprint for directional mechanosensation in larval zebrafish
    Gema Valera Daniil, A. Markov, Kayvan Bijari, Owen Randlett, Amir Asgharsharghi, Jean-Pierre Baudoin, Giorgio A. Ascoli, Ruben Portugues, Hernán López-Schier
    Current biology (2021) — Résumé
  5. Elevated preoptic brain activity in zebrafish glial glycine transporter mutants is linked to lethargy-like behaviors and delayed emergence from anesthesia
    Michael J Venincasa, Owen Randlett, Sureni H Sumathipala, Richard Bindernagel, Matthew J Stark, Qing Yan, Steven A Sloan, Elena Buglo, Qing Cheng Meng, Florian Engert, Stephan Züchner, Max B Kelz, Sheyum Syed, Julia E Dallman
    Scientific reports (2021) — Résumé
  6. Acute regulation of habituation learning via posttranslational palmitoylation
    Jessica C Nelson, Eric Witze, Zhongming Ma, Francesca Ciocco, Abigaile Frerotte, Owen Randlett, J Kevin Foskett, Michael Granato
    Current biology (2020) — Résumé
  7. Distributed Plasticity Drives Visual Habituation Learning in Larval Zebrafish
    Randlett O, Haesemeyer M, Forkin G, Shoenhard H, Schier AF, Engert F, Granato M.
    Current Biology (2019) — Résumé
  8. Whole-brain activity mapping onto a zebrafish brain atlas.
    Randlett O, Wee CL, Naumann EA, Onyeka N, David S, Fitzgerald JE, Ruben P, Lacoste AMB, Clemens R, Florian E, Schier AF.
    Nature Methods (2015) — Résumé
  9. Phenotypic Landscape of Schizophrenia-Associated Genes Defines Candidates and Their Shared Functions.
    Thyme SB, Pieper LM, Li EH, Pandey S, Wang Y, Morris NS, Sha C, Choi JW, Herrera KJ, Soucy ER, Zimmerman S, Randlett O, Greenwood J, McCarroll SA, Schier AF.
    Cell (2019) — Résumé
  10. Zebrafish oxytocin neurons drive nocifensive behavior via brainstem premotor targets.
    Wee CL, Nikitchenko M, Wang WC, Luks-Morgan SJ, Song E, Gagnon JA, Randlett O, Bianco IH, Lacoste AMB, Glushenkova E, Barrios JP, Schier AF, Kunes S, Engert F, Douglass AD.
    Nature Neuroscience (2019) — Résumé
  11. Brain-wide Organization of Neuronal Activity and Convergent Sensorimotor Transformations in Larval Zebrafish.
    Chen X, Mu Y, Hu Y, Kuan AT, Nikitchenko M, Randlett O, Chen AB, Gavornik JP, Sompolinsky H, Engert F, Ahrens MB.
    journal (2018) — Résumé
  12. Expansion microscopy of zebrafish for neuroscience and developmental biology studies.
    Freifeld L, Odstrcil I, Förster D, Ramirez A, Gagnon JA, Randlett O, Costa EK, Asano S, Celiker OT, Gao R, Martin-Alarcon DA, Reginato P, Dick C, Chen L, Schoppik D, Engert F, Baier H, Boyden ES.
    PNAS (2017) — Résumé
  13. Whole-brain serial-section electron microscopy in larval zebrafish.
    Hildebrand DGC, Cicconet M, Torres RM, Choi W, Quan TM, Moon J, Wetzel AW, Scott Champion A, Graham BJ, Randlett O, Plummer GS, Portugues R, Bianco IH, Saalfeld S, Baden AD, Lillaney K, Burns R, Vogelstein JT, Schier AF, Lee WA, Jeong WK, Lichtman JW, Engert F.
    Nature (2017) — Résumé
  14. Brain-wide mapping of neural activity controlling zebrafish exploratory locomotion.
    Dunn TW, Mu Y, Narayan S, Randlett O, Naumann EA, Yang CT, Schier AF, Freeman J, Engert F, Ahrens MB.
    Elife (2016) — Résumé
  15. The Oriented Emergence of Axons from Retinal Ganglion Cells Is Directed by Laminin Contact In Vivo.
    Randlett O, Lucia P, Zolessi FR, Harris WA.
    Neuron (2011) — Résumé
  16. Cellular Requirements for Building a Retinal Neuropil.
    Randlett O*, MacDonald RB*, Takeshi Y, Almeida AD, Suzuki SC, Wong RO, Harris WA.
    Cell Reports (2013) — Résumé

Financements et soutien

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