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La fonction principale de tout système nerveux animal est de collecter, traiter et répondre de manière appropriée aux stimuli sensoriels provenant du corps et de l’environnement extérieur. La composition, la structure, et donc l’architecture globale des systèmes nerveux, varient cependant considérablement d’un animal à l’autre, et malgré d’énormes progrès quant à notre compréhension de la physiologie et du développement de ces organes, leur histoire évolutive au sein des métazoaires reste très controversée. Les principales questions sans réponse restent plus spécifiquement de savoir quand et à quelle fréquence au cours de l’évolution les systèmes nerveux centralisés (également dits céphalisés) sont apparus. Deux scénarios opposés dominent actuellement le discours scientifique. Le premier propose qu’un système nerveux centralisé soit apparu pour la première fois chez l’ancêtre commun des métazoaires et que la centralisation ait ensuite été perdue dans différentes lignées animales. Le second propose que la centralisation des systèmes nerveux ait eu lieu indépendamment dans différentes lignées animales. Le seul consensus accepté par les deux écoles de pensée est que cette question ne pourra être résolue qu’en caractérisant les systèmes nerveux d’une grande variété d’animaux différents, en particulier provenant de groupes d’animaux dits « mineurs/non classiques », qui sont une spécialité de l’équipe EvoInSiDe.
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Chez les animaux chordés contemporains, tous les systèmes nerveux adultes sont centralisés et composés d’un cerveau (ou vésicule cérébrale) antérieur, d’une seule corde nerveuse longitudinale située dorsalement et de divers nerfs périphériques. Chez les ecdysozoaires et les lophotrochozoaires, des systèmes nerveux avec une condensation antérieure et une ou plusieurs cordes nerveuses ont également été décrits chez des arthropodes, des annélides et des mollusques. Le seul problème avec ces résultats est qu’ils sont cependant fortement biaisés par le choix des systèmes animaux étudiés. En effet, de nombreux animaux ne présentent aucune condensation nerveuse qualifiée de cérébrale ou équivalente et se caractérisent plutôt par des organisations alternatives du système nerveux avec des plexus nerveux basiépithéliaux associés à des condensations subtiles et/ou à des cordes nerveuses longitudinales. Ces systèmes nerveux alternatifs se retrouvent notamment chez des ecdysozoaires (comme chez des priapulides, locifères et nématodes) et des lophotrochozoaires (comme chez des mollusques et des lophophorés), ainsi que, par exemple, chez les ambulacraires (à savoir les échinodermes et les hémichordés).
Par conséquent, la question se pose de savoir si et comment ces structures neuronales alternatives sont comparables aux systèmes nerveux centralisés. Les processus morphogénétiques qui sous-tendent le développement des systèmes nerveux alternatifs sont-ils comparables à ceux des systèmes nerveux centralisés ? Les systèmes nerveux alternatifs en développement sont-ils caractérisés par des profils d’expression génique et des distributions neuronales ressemblant à ceux et celles trouvés dans les systèmes nerveux centralisés ? Le développement (localisation, spécification, structuration et différenciation) des systèmes nerveux alternatifs et centralisés est-il contrôlé par des processus génétiques similaires ?
Pour répondre à ces questions, l’équipe EvoInSiDe se concentre actuellement sur les trois aspects fondamentaux du développement des systèmes nerveux et des neurones chez différents systèmes animaux « mineurs/non classiques » :
Notre hypothèse de recherche sous-jacente à cette approche est que, si la centralisation des systèmes nerveux s’est produite indépendamment dans plusieurs lignées animales, les mécanismes morphogénétiques, moléculaires et génétiques qui sous-tendent la formation des systèmes nerveux au sens large devraient être divergents. A l’inverse, si la centralisation est antérieure à la séparation évolutive des groupes d’animaux étudiés, des signatures conservées de cet événement unique devraient encore être détectables aux trois niveaux de comparaison étudiés.
Pour obtenir les dernières mises à jour et informations sur notre équipe, merci de nous contacter à : michael.schubert [at] imev-mer.fr / jenifer.croce [at] imev-mer.fr
Laboratoire de Biologie du Développement UMR 7009
Cette UE se déroule sur 2 semaines et a lieu au laboratoire de Biologie du Développement de Villefranche -sur-Mer (LBDV). Elle inclut l’examen de l’UE d’analyse scientifique (5V089) suivie par les étudiants de la spécialité de Biologie du Développement.
Durant la 1ère semaine, les étudiants participent à des ateliers et des rencontres avec les chercheurs du laboratoire.
Durant la 2ème semaine, les étudiants sont répartis dans les équipes pour y réaliser un mini projet qu’ils présentent le dernier jour du cours. Le cours est donné en anglais pour tout ou partie.
Modalités d’évaluation
Présentation orale du mini-projet (binôme, 100 %)
UE en anglais (partiellement ou totalement)
Master BMC, S3, 6 ECTS
Code UE: 5V200
Responsable de l’UE: Carine BARREAU (MCU): carine.barreau [at] obs-vlfr.fr
Cette UE permet aux étudiants de 1ère année de Master de passer 2 semaines à l’Observatoire Océanologique de Villefranche-sur-Mer. Le cours est obligatoire pour les étudiants du Master Biologie Intégrative, parcours Biologie et Bioressources Marines (BBMA) tandis qu’il peut être choisi en option par les étudiants du Master Biologie Moléculaire et Cellulaire (BMC). Les étudiants participent à des ateliers de présentation des organismes marins utilisés par les équipes de recherche du laboratoire (LBDV) et apprennent à les manipuler au cours de travaux pratiques dont les thématiques vont de la Biologie du Développement fondamentale à la toxicologie appliquée.
Modalités d’évaluation
Analyse d’article et présentation orale (50%)
Compte-rendu écrit de TP (50%)
UE partiellement en anglais
Master BIP, S2, 6 ECTS
Code UE: 4B022 (ouverte au Master BMC)
Responsable de l’UE: Carine BARREAU (MCU): carine.barreau [at] obs-vlfr.fr
Cette UE complémentaire se déroule sur 2 semaines et permet aux étudiants de découvrir les différents aspects (métiers & recherche) de l’Observatoire Océanologique de Villefranche-sur-Mer (OOV). Ateliers et journal clubs sont organisés afin que les étudiants mettent en pratique leurs connaissances théoriques en biologie et développent leur capacité de communication scientifique en français et en anglais.