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Tuan Bui - Recherche

Le but principal de mon programme de recherche est de comprendre comment le système nerveux contrôle le mouvement, en particulier, à travers l'activité de la moelle épinière.  Le laboratoire cherche à caractériser les neurones qui sont impliqués dans le contrôle moteur, identifier les circuits que ces neurones forment et étudier leurs activités dans des tâches motrices comme la locomotion et les fonctions de la main.  Les techniques expérimentales incluent l'électrophysiologie, l'immunocytochimie, et la modélisation computationnelle, et les modèles experimentaux incluent la souris et le poisson zèbre.  Ci-dessous, je décris certains de mes thèmes de recherche dans mon laboratoire.

LOCOMOTION

La locomotion est un des formes de mouvements de base.  C'est une alternation rythmique de collections de muscles qui supportent le poids du corps et qui le propulse dans une direction particulière.  La moelle épinière contient toute la machinerie neurale nécessaire et suffisante pour permettre aux animaux de se transporter à travers la locomotion, même en absence du cerveau!  Cet abilité des espèces vertébrés de marcher ou de nager est basé sur l'opération d'un ensemble de neurones dans la moelle épinière qui sont connecté ensemble en un réseau.  L'activité de ce réseau génère le rythme qui soutient la marche et coordine les muscles impliqués dans la locomotion. Ce réseau est mieux connu comme un Central Pattern Generator (CPG).  En ce moment, il y a beaucoup de recherche sur la composition de ces CPG et de leurs modes d'opération.


À gauche: Un schéma de la moelle épinière un niveau des segments lombaire avec des électrodes d'enregistrements attachés à des racines ventrales (collection de nerfs moteurs). À droite: Électroneurogrames durant la locomotion

HAND CONTROL

Si vous avez déjà eu un objet se glissé à travers vos mains, vous êtes conscient de comment nous pouvons serrés notre poignée pour sécuriser cet objet qui glisse.  Une population de neurones dans la moelle épinière est connu pour jouer un rôle crucial dans la poignée de la main qui semble être lié intimement à cet abilité d'ajuster proprement la force de poignée quand la situation le requiert.  Ces neurones, appelés dI3 interneurons, sont une population de neurones trouvées dans la corne dorsale profonde de la moelle épinière qui sont identifiés par leurs expression de la protéine facteur de transcription nommée Isl1. Les dI3 interneurons reçoivent des données sensorielles venant de la peau qui transment le sens du touché.  À son tour, ces neurones envoient des projections excitatrices aux motoneurons, les neurones qui innervent les muscles et contrôle la contraction musculaire directement.  Le silencement de ce circuit sensoriel-moteur mène à une perte dramatique da la poignée de la main (Bui et al., 2013, Neuron).  Maintenant que nous avons identifier le rôle fonctionnel de ces neurones, nous espérons détailler les méchanismes par lesquels les dI3 interneurons reçoivent l'information de la peau qui transmet le sens du touché dans le but de contrôler la poignée de main pour les fonctions de la main de base.


À gauche: dI3 interneurons exprimant la protéine Green Fluorescent Protéine. À droite: Une coupe transversale de la moelle épinière démontrant la location des dI3 interneurons.