Acute Synaptic Activity Causes Differential miRNA Expression in The Drosophila melanogaster Larval Central Nervous System

The primary goal of this thesis was to determine if spaced synaptic stimulation induced the differential expression of microRNAs (miRNAs) in the Drosophila melanogaster central nervous system (CNS). Prior to attaining this goal, we needed to identify and validate a spaced stimulation paradigm that could induce the formation of new synaptic growth at a model synapse, the larval neuromuscular junction (NMJ). Both Channelrhodopsin- and high potassium-based stimulation paradigms adapted from (Ataman, et al. 2008) were tested. Once validation of these paradigms was complete, we sought to characterize the miRNA expression profile of the larval CNS by miRNA array. Following attainment of these data, we used quantitative real-time PCR (RT-qPCR) to determine if acute synaptic stimulation caused the differential expression of neuronal miRNAs. We found that upon high potassium spaced training in a wild type (Canton S) genotype, 5 miRNAs showed significant differential expression when normalized to a validated reference gene, the U1 snRNA. Moreover, absolute quantification of our RT-qPCR study implicated one miRNA: miR-958 as being significantly regulated by activity. Investigation into potential targets for miR-958 revealed it to be a potential regular of Dlar, a protein tyrosine phosphatase implicated in synapse development. This investigation provides the foundation to directly test our underlying hypothesis that, following spaced training, differential expression of miRNAs alters the translation of proteins required to induce and maintain these structural changes at the synapse.

Activity-Regulated microRNAs: Modulators of Synaptic Growth at the Drosophila Neuromuscular Junction

It is well established that long-term changes in synaptic structure and function are mediated by rapid activity-dependent gene transcription and new protein synthesis. A growing body of evidence supports the involvement of the microRNA (miRNA) pathway in these processes. We have used the Drosophila neuromuscular junction (NMJ) as a model synapse to characterize activity-regulated miRNAs and their important mRNA targets. Here, we have identified five neuronal miRNAs (miRs-1, -8, -289, -314, and -958) that are significantly downregulated in response to neuronal activity. Furthermore we have discovered that neuronal misexpression of three of these miRNAs (miR-8, -289, and -958) is capable of suppressing new synaptic growth in response to activity suggesting that these miRNAs control the translation of biologically relevant target mRNAs. Putative targets of the activity-regulated miRNAs-8 and -289 are significantly enriched in clusters mapping to functional processes including axon development, pathfinding, and axon growth. We demonstrate that activity-regulated miR-8 regulates the 3'UTR of wingless, a presynaptic regulatory protein involved in the process of activity-dependent axon terminal growth. Additionally, we show that the 3'UTR of the protein tyrosine phosophatase leukocyte antengen related (lar), a protein required for axon guidance and synaptic growth, is regulated by activity-regulated miRNAs-8, -289, and -958 in vitro. Both wg and lar were identified as relevant putative targets for co-regulation based through our functional cluster analysis. One putative target of miR-289 is the Ca2+/calmodulin-dependent protein kinase II (CamKII). While CamKII is not predicted as a target for co-regulation by multiple activity-regulated miRNAs we identified it as an especially pertinent target for analysis in our system for two reasons. First, CamKII has an extremely well characterized role in postsynaptic plasticity, but its presynaptic role is less well characterized and bears further analysis. Second, local translation of CamKII mRNA is regulated in part by the miRNA pathway in an activity-dependent manner in dendrites. We find that the CamKII 3'UTR is regulated by miR-289 in-vitro and this regulation is alleviated by mutating the `seed region' of the miR-289 binding site within the CamKII 3'UTR. Furthermore, we demonstrate a requirement for local translation of CamKII in motoneurons in the process of activity-regulated axon terminal growth.

Immunohistochemical evidence of synaptic retraction, cytoarchitectural remodeling, and cell death in the inner retina of the rat model of Oygen-Induced Retinopathy (OIR)

Purpose. Postnatal exposure to hyperoxia destroys the plexiform layers of the neonatal rat retina, resulting in significant electroretinographic anomalies. The purpose of this study was to identify the mechanisms at the origin of this loss. Methods. Sprague-Dawley (SD) and Long Evans (LE) rats were exposed to hyperoxia from birth to postnatal day (P) 6 or P14 and from P6 to P14, after which rats were euthanatized at P6, P14, or P60. Results. At P60, synaptophysin staining confirmed the lack of functional synaptic terminals in SD (outer plexiform layer [OPL]) and LE (OPL and inner plexiform layer [IPL]) rats. Uneven staining of ON-bipolar cell terminals with mGluR6 suggests that their loss could play a role in OPL thinning. Protein kinase C(PKC)-α and recoverin (rod and cone ON-bipolar cells, respectively) showed a lack of dendritic terminals in the OPL with disorganized axonal projections in the IPL. Although photoreceptor nuclei appeared intact, a decrease in bassoon staining (synaptic ribbon terminals) suggests limited communication to the inner retina. Findings were significantly more pronounced in LE rats. An increase in TUNEL-positive cells was observed in LE (inner nuclear layer [INL] and outer nuclear layer [ONL]) and SD (INL) rats after P0 to P14 exposure (425.3%, 102.2%, and 146.3% greater than control, respectively [P < 0.05]). Conclusions. Results suggest that cell death and synaptic retraction are at the root of OPL thinning. Increased TUNEL-positive cells in the INL confirm that cells die, at least in part, because of apoptosis. These findings propose a previously undescribed mechanism of cell death and synaptic retraction that are likely at the origin of the functional consequences of hyperoxia.

Age-related functional and structural retinal modifications in the Igf1−/− null mouse

Background. Mutations in the gene encoding human insulin-like growth factor-I (IGF-I) cause syndromic neurosensorial deafness. To understand the precise role of IGF-I in retinal physiology, we have studied the morphology and electrophysiology of the retina of the Igf1−/− mice in comparison with that of the Igf1+/− and Igf1+/+ animals during aging. Methods. Serological concentrations of IGF-I, glycemia and body weight were determined in Igf1+/+, Igf1+/− and Igf1−/− mice at different times up to 360 days of age. We have analyzed hearing by recording the auditory brainstem responses (ABR), the retinal function by electroretinographic (ERG) responses and the retinal morphology by immunohistochemical labeling on retinal preparations at different ages. Results. IGF-I levels are gradually reduced with aging in the mouse. Deaf Igf1−/− mice had an almost flat scotopic ERG response and a photopic ERG response of very small amplitude at postnatal age 360 days (P360). At the same age, Igf1+/− mice still showed both scotopic and photopic ERG responses, but a significant decrease in the ERG wave amplitudes was observed when compared with those of Igf1+/+ mice. Immunohistochemical analysis showed that P360 Igf1−/− mice suffered important structural modifications in the first synapse of the retinal pathway, that affected mainly the postsynaptic processes from horizontal and bipolar cells. A decrease in bassoon and synaptophysin staining in both rod and cone synaptic terminals suggested a reduced photoreceptor output to the inner retina. Retinal morphology of the P360 Igf1+/− mice showed only small alterations in the horizontal and bipolar cell processes, when compared with Igf1+/+ mice of matched age. Conclusions. In the mouse, IGF-I deficit causes an age-related visual loss, besides a congenital deafness. The present results support the use of the Igf1−/− mouse as a new model for the study of human syndromic deaf-blindness.

Coherent transport in graphene nanoconstrictions

We study the effect of a structural nanoconstriction on the coherent transport properties of otherwise ideal zigzag-edged infinitely long graphene ribbons. The electronic structure is calculated with the standard one-orbital tight-binding model and the linear conductance is obtained using the Landauer formula. We find that, since the zero-bias current is carried in the bulk of the ribbon, this is very robust with respect to a variety of constriction geometries and edge defects. In contrast, the curve of zero-bias conductance versus gate voltage departs from the (2n+1)e2∕h staircase of the ideal case as soon as a single atom is removed from the sample. We also find that wedge-shaped constrictions can present nonconducting states fully localized in the constriction close to the Fermi energy. The interest of these localized states in regards to the formation of quantum dots in graphene is discussed.

Spontaneous persistent currents in a quantum spin Hall insulator

We present a mechanism for persistent charge current. Quantum spin Hall insulators hold dissipationless spin currents in their edges so that, for a given spin orientation, a net charge current flows which is exactly compensated by the counterflow of the opposite spin. Here we show that ferromagnetic order in the edge upgrades the spin currents into persistent charge currents without applied fields. For that matter, we study the Hubbard model including Haldane-Kane-Mele spin-orbit coupling in a zigzag ribbon and consider the case of graphene. We find three electronic phases with magnetic edges that carry currents reaching 0.4 nA, comparable to persistent currents in metallic rings, for the small spin-orbit coupling in graphene. One of the phases is a valley half metal.

Spin-orbit interaction in curved graphene ribbons

We study the electronic properties of electrons in flat and curved zigzag graphene nanoribbons using a tight-binding model within the Slater Koster approximation, including spin-orbit interaction. We find that a constant curvature across the ribbon dramatically enhances the action of the spin-orbit term, strongly influencing the spin orientation of the edge states: Whereas spins are normal to the surface in the case of flat ribbons, this is no longer the case for curved ribbons. This effect is very pronounced, the spins deviating from the normal to the ribbon, even for very small curvature and a realistic spin orbit coupling of carbon. We find that curvature results also in an effective second neighbor hopping that modifies the electronic properties of zigzag graphene ribbons. We discuss the implications of our findings in the spin Hall phase of curved graphene ribbons.

Interplay between sublattice and spin symmetry breaking in graphene

We study the effect of sublattice symmetry breaking on the electronic, magnetic, and transport properties of two-dimensional graphene as well as zigzag terminated one- and zero-dimensional graphene nanostructures. The systems are described with the Hubbard model within the collinear mean field approximation. We prove that for the noninteracting bipartite lattice with an unequal number of atoms in each sublattice, in-gap states still exist in the presence of a staggered on-site potential ±Δ/2. We compute the phase diagram of both 2D and 1D graphene with zigzag edges, at half filling, defined by the normalized interaction strength U/t and Δ/t, where t is the first neighbor hopping. In the case of 2D we find that the system is always insulating, and we find the Uc(Δ) curve above which the system goes antiferromagnetic. In 1D we find that the system undergoes a phase transition from nonmagnetic insulator for Uribbon electrodes connected to a finite length armchair ribbon and we find a strong spin filter effect.

Giant magnetoresistance in ultrasmall graphene based devices

By computing spin-polarized electronic transport across a finite zigzag graphene ribbon bridging two metallic graphene electrodes, we demonstrate, as a proof of principle, that devices featuring 100% magnetoresistance can be built entirely out of carbon. In the ground state a short zigzag ribbon is an antiferromagnetic insulator which, when connecting two metallic electrodes, acts as a tunnel barrier that suppresses the conductance. The application of a magnetic field makes the ribbon ferromagnetic and conductive, increasing dramatically the current between electrodes. We predict large magnetoresistance in this system at liquid nitrogen temperature and 10 T or at liquid helium temperature and 300 G.

The effect of carbon nanofillers on the performance of electromechanical polyaniline-based composite actuators

Different types of crystalline carbon nanomaterials were used to reinforce polyaniline for use in electromechanical bilayer bending actuators. The objective is to analyze how the different graphitic structures of the nanocarbons affect and improve the in situ polymerized polyaniline composites and their subsequent actuator behavior. The nanocarbons investigated were multiwalled carbon nanotubes, nitrogen-doped carbon nanotubes, helical-ribbon carbon nanofibers and graphene oxide, each one presenting different shape and structural characteristics. Films of nanocarbon-PAni composite were tested in a liquid electrolyte cell system. Experimental design was used to select the type of nanocarbon filler and composite loadings, and yielded a good balance of electromechanical properties. Raman spectroscopy suggests good interaction between PAni and the nanocarbon fillers. Electron microscopy showed that graphene oxide dispersed the best, followed by multiwall carbon nanotubes, while nitrogen-doped nanotube composites showed dispersion problems and thus poor performance. Multiwall carbon nanotube composite actuators showed the best performance based on the combination of bending angle, bending velocity and maximum working cycles, while graphene oxide attained similarly good performance due to its best dispersion. This parallel testing of a broad set of nanocarbon fillers on PAni-composite actuators is unprecedented to the best of our knowledge and shows that the type and properties of the carbon nanomaterial are critical to the performance of electromechanical devices with other conditions remaining equal.

On the forbidden gap of finite graphene nanoribbons

The electronic structure of isolated finite graphene nanoribbons is investigated by solving, at the Hartree-Fock (HF) level, the Pariser, Parr and Pople (PPP) many-body Hamiltonian. The study is mainly focused on 7-AGNR and 13-AGNR (Armchair Graphene Nano-Ribbons), whose electronic structures have been recently experimentally investigated. Only paramagnetic solutions are considered. The characteristics of the forbidden gap are studied as a function of the ribbon length. For a 7-AGNR, the gap monotonically decreases from a maximum value of ~6.5 eV for short nanoribbons to a very small value of ~0.12 eV for the longer calculated systems. Gap edges are defined by molecular orbitals that are spatially localized near the nanoribbon extremes, that is, near both zig-zag edges. On the other hand, two delocalized orbitals define a much larger gap of about 5 eV. Conductance measurements report a somewhat smaller gap of ~3 eV. The small real gap lies in the middle of the one given by extended states and has been observed by STM and reproduced by DFT calculations. On the other hand, the length dependence of the gap is not monotonous for a 13-AGNR. It decreases initially but sharply increases for lengths beyond 30 Å remaining almost constant thereafter at a value of ~2.1 eV. Two additional states localized at the nanoribbon extremes show up at energies 0.31 eV below the HOMO (Highest Occupied Molecular Orbital) and above the LUMO (Lowest Unoccupied Molecular Orbital). These numbers compare favorably with those recently obtained by means of STS for a 13-AGNR sustained by a gold surface, namely 1.4 eV for the energy gap and 0.4 eV for the position of localized band edges. We show that the important differences between 7- and 13-AGNR should be ascribed to the charge rearrangement near the zig-zag edges obtained in our calculations for ribbons longer than 30 Å, a feature that does not show up for a 7-AGNR no matter its length.

III. Political speech, [ca. 1798]

Paper notebook containing a twenty-page handwritten political speech bound with a ribbon. The document is undated and unattributed, but the text promotes a Federalist ideology that praises the "great and immortal Washington," reflects on the patriots of the Revolutionary War and the United States Constitution, and references Napoleon and the "war which exists in Europe." The text begins, "If Ancient and modern nations have been proud of their Heroes & states-men--and by celebrations and monuments have endeavored to perpetuate their form, & preserve the memory of great events--shall we be considered enthusiastic and vain, if we commemorate the day, which gave birth to our empire..."

Contribution différentielle de Neuroligine‐1 et d’EphA4 à la régulation du sommeil

Le sommeil est un besoin vital et le bon fonctionnement de l’organisme dépend de la quantité et de la qualité du sommeil. Le sommeil est régulé par deux processus : un processus circadien qui dépend de l’activité des noyaux suprachiasmatiques de l’hypothalamus et qui régule le moment durant lequel nous allons dormir, et un processus homéostatique qui dépend de l’activité neuronale et se reflète dans l’intensité du sommeil. En effet, le sommeil dépend de l’éveil qui le précède et plus l’éveil dure longtemps, plus le sommeil est profond tel que mesuré par des marqueurs électroencéphalographiques (EEG). Des études ont montré que le bon fonctionnement de ces deux processus régulateurs du sommeil dépend de la plasticité synaptique. Ainsi, les éléments synaptiques régulant la communication et la force synaptique sont d’importants candidats pour agir sur la physiologie de la régulation du sommeil. Les molécules d’adhésion cellulaire sont des acteurs clés dans les mécanismes de plasticité synaptique. Elles régulent l’activité et la maturation des synapses. Des études ont montré que leur absence engendre des conséquences similaires au manque de sommeil. Le but de ce projet de thèse est d’explorer l’effet de l’absence de deux familles de molécule d’adhésion cellulaire, les neuroligines et la famille des récepteur Eph et leur ligand les éphrines dans les processus régulateurs du sommeil. Notre hypothèse est que l’absence d’un des membres de ces deux familles de molécule affecte les mécanismes impliqués dans le processus homéostatique de régulation du sommeil. Afin de répondre à notre hypothèse, nous avons étudié d’une part l’activité EEG chez des souris mutantes n’exprimant pas Neuroligine‐1 (Nlgn1) ou le récepteur EphA4 en condition normale et après une privation de sommeil. D’autre part, nous avons mesuré les changements moléculaires ayant lieu dans ces deux modèles après privation de sommeil. Au niveau de l’activité EEG, nos résultats montrent que l’absence de Nlgn1 augmente la densité des ondes lentes en condition normale et augment l’amplitude et la pente des ondes lentes après privation de sommeil. Nlgn1 est nécessaire au fonctionnement normal de la synchronie corticale, notamment après une privation de sommeil, lui attribuant ainsi un rôle clé dans l’homéostasie du sommeil. Concernant le récepteur EphA4, son absence affecte la durée du sommeil paradoxal ainsi que l’activité sigma qui dépendent du processus circadien. Nos résultats suggèrent donc que ce récepteur est un élément important dans la régulation circadienne du sommeil. Les changements transcriptionnels en réponse à la privation de sommeil des souris n’exprimant pas Nlgn1 et EphA4 ne sont pas différents des souris sauvages. Toutefois, nous avons montré que la privation de sommeil affectait la distribution des marques épigénétiques sur le génome, tels que la méthylation et l’hydroxyméthylation, et que l’expression des molécules régulant ces changements est modifiée chez les souris mutantes pour le récepteur EphA4. Nos observations mettent en évidence que les molécules d’adhésion cellulaire, Nlgn1 et le récepteur EphA4, possèdent un rôle important dans les processus homéostatique et circadien du sommeil et contribuent de manière différente à la régulation du sommeil.

The role of protein convertases in bigdynorphin and dynorphin A metabolic pathway

Les dynorphines sont des neuropeptides importants avec un rôle central dans la nociception et l’atténuation de la douleur. De nombreux mécanismes régulent les concentrations de dynorphine endogènes, y compris la protéolyse. Les Proprotéines convertases (PC) sont largement exprimées dans le système nerveux central et clivent spécifiquement le C-terminale de couple acides aminés basiques, ou un résidu basique unique. Le contrôle protéolytique des concentrations endogènes de Big Dynorphine (BDyn) et dynorphine A (Dyn A) a un effet important sur la perception de la douleur et le rôle de PC reste à être déterminée. L'objectif de cette étude était de décrypter le rôle de PC1 et PC2 dans le contrôle protéolytique de BDyn et Dyn A avec l'aide de fractions cellulaires de la moelle épinière de type sauvage (WT), PC1 -/+ et PC2 -/+ de souris et par la spectrométrie de masse. Nos résultats démontrent clairement que PC1 et PC2 sont impliquées dans la protéolyse de BDyn et Dyn A avec un rôle plus significatif pour PC1. Le traitement en C-terminal de BDyn génère des fragments peptidiques spécifiques incluant dynorphine 1-19, dynorphine 1-13, dynorphine 1-11 et dynorphine 1-7 et Dyn A génère les fragments dynorphine 1-13, dynorphine 1-11 et dynorphine 1-7. Ils sont tous des fragments de peptides associés à PC1 ou PC2. En plus, la protéolyse de BDyn conduit à la formation de Dyn A et Leu-Enk, deux peptides opioïdes importants. La vitesse de formation des deux est réduite de manière significative dans les fractions cellulaires de la moelle épinière de souris mutantes. En conséquence, l'inhibition même partielle de PC1 ou PC2 peut altérer le système opioïde endogène.

Bases moléculaires et cellulaires d’un trouble neurodéveloppemental causé par l’haploinsuffisance de SYNGAP1

La déficience intellectuelle est la cause d’handicap la plus fréquente chez l’enfant. De nombreuses évidences convergent vers l’idée selon laquelle des altérations dans les gènes synaptiques puissent expliquer une fraction significative des affections neurodéveloppementales telles que la déficience intellectuelle ou encore l’autisme. Jusqu’à récemment, la majorité des mutations associées à la déficience intellectuelle a été liée au chromosome X ou à la transmission autosomique récessive. D’un autre côté, plusieurs études récentes suggèrent que des mutations de novo dans des gènes à transmission autosomique dominante, requis dans les processus de la plasticité synaptique peuvent être à la source d’une importante fraction des cas de déficience intellectuelle non syndromique. Par des techniques permettant la capture de l’exome et le séquençage de l’ADN génomique, notre laboratoire a précédemment reporté les premières mutations pathogéniques dans le gène à transmission autosomique dominante SYNGAP1. Ces dernières ont été associées à des troubles comportementaux tels que la déficience intellectuelle, l’inattention, des problèmes d’humeur, d’impulsivité et d’agressions physiques. D’autres patients sont diagnostiqués avec des troubles autistiques et/ou des formes particulières d’épilepsie généralisée. Chez la souris, le knock-out constitutif de Syngap1 (souris Syngap1+/-) résulte en des déficits comme l’hyperactivité locomotrice, une réduction du comportement associée à l’anxiété, une augmentation du réflexe de sursaut, une propension à l’isolation, des problèmes dans le conditionnement à la peur, des troubles dans les mémoires de travail, de référence et social. Ainsi, la souris Syngap1+/- représente un modèle approprié pour l’étude des effets délétères causés par l’haploinsuffisance de SYNGAP1 sur le développement de circuits neuronaux. D’autre part, il est de première importance de statuer si les mutations humaines aboutissent à l’haploinsuffisance de la protéine. SYNGAP1 encode pour une protéine à activité GTPase pour Ras. Son haploinsuffisance entraîne l’augmentation des niveaux d’activité de Ras, de phosphorylation de ERK, cause une morphogenèse anormale des épines dendritiques et un excès dans la concentration des récepteurs AMPA à la membrane postsynaptique des neurones excitateurs. Plusieurs études suggèrent que l’augmentation précoce de l’insertion des récepteurs AMPA au sein des synapses glutamatergiques contribue à certains phénotypes observés chez la souris Syngap1+/-. En revanche, les conséquences de l’haploinsuffisance de SYNGAP1 sur les circuits neuronaux GABAergiques restent inconnues. Les enjeux de mon projet de PhD sont: 1) d’identifier l’impact de mutations humaines dans la fonction de SYNGAP1; 2) de déterminer si SYNGAP1 contribue au développement et à la fonction des circuits GABAergiques; 3) de révéler comment l’haploinsuffisance de Syngap1 restreinte aux circuits GABAergiques affecte le comportement et la cognition. Nous avons publié les premières mutations humaines de type faux-sens dans le gène SYNGAP1 (c.1084T>C [p.W362R]; c.1685C>T [p.P562L]) ainsi que deux nouvelles mutations tronquantes (c.2212_2213del [p.S738X]; c.283dupC [p.H95PfsX5]). Ces dernières sont toutes de novo à l’exception de c.283dupC, héritée d’un père mosaïque pour la même mutation. Dans cette étude, nous avons confirmé que les patients pourvus de mutations dans SYNGAP1 présentent, entre autre, des phénotypes associés à des troubles comportementaux relatifs à la déficience intellectuelle. En culture organotypique, la transfection biolistique de l’ADNc de Syngap1 wild-type dans des cellules pyramidales corticales réduit significativement les niveaux de pERK, en fonction de l’activité neuronale. Au contraire les constructions plasmidiques exprimant les mutations W362R, P562L, ou celle précédemment répertoriée R579X, n’engendre aucun effet significatif sur les niveaux de pERK. Ces résultats suggèrent que ces mutations faux-sens et tronquante résultent en la perte de la fonction de SYNGAP1 ayant fort probablement pour conséquences d’affecter la régulation du développement cérébral. Plusieurs études publiées suggèrent que les déficits cognitifs associés à l’haploinsuffisance de SYNGAP1 peuvent émerger d’altérations dans le développement des neurones excitateurs glutamatergiques. Toutefois, si, et auquel cas, de quelle manière ces mutations affectent le développement des interneurones GABAergiques résultant en un déséquilibre entre l’excitation et l’inhibition et aux déficits cognitifs restent sujet de controverses. Par conséquent, nous avons examiné la contribution de Syngap1 dans le développement des circuits GABAergiques. A cette fin, nous avons généré une souris mutante knockout conditionnelle dans laquelle un allèle de Syngap1 est spécifiquement excisé dans les interneurones GABAergiques issus de l’éminence ganglionnaire médiale (souris Tg(Nkx2.1-Cre);Syngap1flox/+). En culture organotypique, nous avons démontré que la réduction de Syngap1 restreinte aux interneurones inhibiteurs résulte en des altérations au niveau de leur arborisation axonale et dans leur densité synaptique. De plus, réalisés sur des coupes de cerveau de souris Tg(Nkx2.1-Cre);Syngap1flox/+, les enregistrements des courants inhibiteurs postsynaptiques miniatures (mIPSC) ou encore de ceux évoqués au moyen de l’optogénétique (oIPSC) dévoilent une réduction significative de la neurotransmission inhibitrice corticale. Enfin, nous avons comparé les performances de souris jeunes adultes Syngap1+/-, Tg(Nkx2.1-Cre);Syngap1flox/+ à celles de leurs congénères contrôles dans une batterie de tests comportementaux. À l’inverse des souris Syngap1+/-, les souris Tg(Nkx2.1-Cre);Syngap1flox/+ ne présentent pas d’hyperactivité locomotrice, ni de comportement associé à l’anxiété. Cependant, elles démontrent des déficits similaires dans la mémoire de travail et de reconnaissance sociale, suggérant que l’haploinsuffisance de Syngap1 restreinte aux interneurones GABAergiques dérivés de l’éminence ganglionnaire médiale récapitule en partie certains des phénotypes cognitifs observés chez la souris Syngap1+/-. Mes travaux de PhD établissent pour la première fois que les mutations humaines dans le gène SYNGAP1 associés à la déficience intellectuelle causent la perte de fonction de la protéine. Mes études dévoilent, également pour la première fois, l’influence significative de ce gène dans la régulation du développement et de la fonction des interneurones. D’admettre l’atteinte des cellules GABAergiques illustre plus réalistement la complexité de la déficience intellectuelle non syndromique causée par l’haploinsuffisance de SYNGAP1. Ainsi, seule une compréhension raffinée de cette condition neurodéveloppementale pourra mener à une approche thérapeutique adéquate.