La communication entre les neurones est fondée sur leur capacité à changer leur patron de décharge pour l’encodage de différents messages. Pour plusieurs fonctions vitales, comme la respiration et la mastication, les neurones doivent pouvoir générer des patrons d’activité répétitifs, et les groupes de neurones responsables de ces décharges rythmiques sont des générateurs de patron central (GPC). En dépit de recherches soutenues, les mécanismes précis qui sous-tendent la rythmogénèse dans les GPCs ne sont pas bien définis. Le plus souvent, la potentielle contribution des astrocytes demeure grandement inexplorée, même si ces cellules sont aujourd’hui connues pour leur implication dans la modulation synaptique neuronale. Pour nos travaux, le noyau sensoriel principal du trijumeau (NVsnpr) a été pris comme modèle à cause de son rôle central dans les mouvements rythmiques de la mastication. Dans ce noyau, des travaux antérieurs ont montré que la décharge en bouffées rythmiques est déclenchée dans les neurones lorsque la concentration de calcium extracellulaire ([Ca2+]e) est artificiellement baissée. Nous fondant sur cette observation, notre première hypothèse a postulé que la baisse de la [Ca2+]e pouvait survenir de façon physiologique en lien avec des stimulations sensorielles pertinentes. Deuxièmement, parce que les astrocytes ont été impliqués dans le tamponnage et l’homéostasie d’ions extracellulaires comme le K+, nous avons postulé que ces cellules pouvaient jouer un rôle équivalent dans le contrôle de la [Ca2+]e. Nos résultats montrent que les astrocytes peuvent réguler la [Ca2+]e et ainsi contrôler la capacité des neurones à changer leur patron de décharge. Premièrement, en stimulant les afférences sensorielles au NVsnpr, nous avons montré que des baisses physiologiques de la [Ca2+]e sont observées en parallèle à l’apparition de bouffées rythmiques neuronales. Deuxièmement, nous avons démontré que les astrocytes répondent aux mêmes stimuli qui induisent l’activité rythmique neuronale, et que leur blocage avec un chélateur de Ca2+ empêche les neurones de générer un patron de décharge en bouffées rythmiques. Cette habilité est rétablie en rajoutant la S100β, une protéine astrocytaire liant le Ca2+, dans le milieu extracellulaire, alors que l’anticorps anti-S100β empêche l’activité rythmique. Ces résultats indiquent que les astrocytes régulent une propriété neuronale fondamentale : la capacité à changer de patron de décharge. Ainsi, les GPCs dépendraient des fonctions intégrées des astrocytes et des neurones. Ces découvertes pourraient avoir des implications transposables à plusieurs autres circuits neuronaux dont la fonction dépend de l’induction d’activité rythmique. / Communication between neurons rests on their capacity to change their firing pattern to encode different messages. For several vital functions, such as respiration and mastication, neurons need to generate a repetitive firing pattern, and the groups of neurons responsible for these rhythmic discharges are called central pattern generator (CPG). Despite intense research in this field, the exact mechanisms underlying rhythmogenesis in CPGs are not completely defined. In most instances, the potential contribution of astrocytes is largely unexplored, even though these cells are now well known to be involved in neuronal synaptic modulation. In our work, the trigeminal main sensory nucleus (NVsnpr) was used as a model owing to its central role in the rhythmic movement of mastication. Previous work have shown that rhythmic bursting discharge is triggered in NVsnpr neurons when extracellular calcium concentration ([Ca2+]e) is artificially decreased. Based on this observation, our first hypothesis postulated that the reduction of [Ca2+]e could also happen physiologically in relation to relevant sensory stimulation. Secondly, because astrocytes have been involved in the buffering and the homeostasis of extracellular ions like potassium, we have postulated that these cells could also play a role in the control of [Ca2+]e. The results presented in this thesis show that astrocytes can regulate [Ca2+]e and thus control the ability of neurons to change their firing pattern. First, we showed that stimulation of sensory afferent fibers to the NVsnpr induced neuronal rhythmic bursting and in parallel reduction of [Ca2+]e . Secondly, we have demonstrated that astrocytes respond to the same sensory stimuli that induce neuronal rhythmic activity, and their blockade with a Ca2+ chelator prevents generation of neuronal rhythmic bursting. This ability is restored by adding S100β, an astrocytic Ca2+-binding protein, to the extracellular space, while the application of an anti- S100β antibody prevents generation of rhythmic activity. These results indicate that astrocytes regulate a fundamental neuronal property: that is the capacity to change their firing pattern. Thus, CPG functions result from integrated neuronal and glial activities. These findings may have broad implications for many other neural networks whose functions depend on the generation of rhythmic activity.

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Le temps et la mémoire chez la personne « cérébro-lésée » Le temps et la mémoire participent au fondement de notre humanité. Les personnes atteintes de pathologies neurologiques interrogent de façon particulière les liens que les hommes tissent avec leur temporalité et leur mémoire. Au cours de ce travail, nous avons tenté de dégager ce qui était spécifique du temps vécu et de l’atteinte mémorielle dans la clinique neurologique. Temps disloqué des patients « déments », temps déchiré des patients atteints d’un accident vasculaire, ces deux modalités temporelles seront étudiées sous l’angle de l’éprouvé temporel. Nous avons également tenté de réfléchir autour des questions de la durée et du changement. Que devient l’identité de ces personnes touchées au coeur de leur être ? En précisant ce qui anime le rapport dialectique qui s’articule entre le temps et la mémoire, et qui est l’oeuvre de l’esprit, nous évoquons ce qui atteste de la continuité de la vie psychique, au-delà de l’apparaître et des potentialités « rationnelles ». L’accompagnement de ces patients requiert une présence, un don du temps / Time and memory are at the root for our humanity. People suffering from neurological illnesses greatly question the links men have with their temporality and their memory. In this essay, I have tried to bring out what is specific to time that has been experienced and to the effects of memory illnesses in the neurological clinic. I have studied two temporal modalities, the ‘demented” patient ‘s dislocated time, the patient who has suffered a stroke’s ripped time, as the time-proven person. I have also tried to consider questions of time, duration and change. What becomes the identity of those people who have suffered in their being? I have mentioned what testifies the continuity of the psychic life, beyond seemingness and “rational” potentialities by clarifying what prompts the dialectic relationship between time and memory. Being with those patients requires a presence, a gift of time

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Die Multiple Sklerose (MS) ist die häufigste chronisch entzündliche Erkrankung des zentralen Nervensystems (ZNS). Zunehmend wird sie auch bei Kindern und Jugendlichen diagnostiziert. In wiefern Kinder und Jugendliche mit MS sich jedoch im Bezug auf Klinik und die neuroradiologische Präsentation von Erwachsenen unterscheiden ist bisher wenig untersucht. Ich konnte zeigen, dass die derzeit gültigen Diagnosekriterien nach McDonald in der Version von 2010 eine hohe diagnostische Sensitivität haben und gut auf pädiatrische Patienten anwendbar sind.  In der geschlechts- und altersbezogenen Analyse von klinischen und kernspin-tomographischen Daten zeigte sich, dass Jungen gleichen Alters und gleicher Krankheitsdauer eine höhere Läsionslast zeigen als Mädchen. Zudem konnten Ergebnisse bestätigt werden, die zeigen, dass die Erkrankungswahrscheinlichkeit für Jungen nach der Pubertät deutlich abnimmt, wohingegen sie für Mädchen ansteigt. Die Erkrankungswahrscheinlichkeit vor der Pubertät ist insgesamt sehr gering.   Zudem konnte ich in der pädiatrischen MS-Kohorte die Theorie der chronischen zerebrospinalen venösen Insuffizienz (CCSVI) widerlegen. Venöse Insuffizienzen zeigten sich als häufiges jedoch unspezifisches Phänomen.

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