La gaine de myéline joue un rôle essentiel dans l'efficacité de la conduction électrique des impulsions nerveuses dans le système nerveux central et le système nerveux périphérique. Afin de mieux comprendre le rôle de la myéline dans les maladies auto-immunes qui affectent le système nerveux, l'influence des protéines MBP-C1, MBP-C8 (une forme mutante) et P2 sur la structure de la membrane a été étudiée par diffraction neutronique, et sur sa dynamique par diffusion neutronique élastique incohérente (EINS) et diffusion neutronique quasi-élastique (QENS). Les expériences ont révélé que des changements de structure se produisent dans les membranes de myéline modèles dans la région de température couvrant les transitions de phase des lipides. Par des mesures de diffraction neutronique, on a observé que les protéines MBP-C1 et P2 affectent profondément la structure des membranes de myéline reconstituées, révélant des changements importants dans la bicouche de la phase liquide. Une variété de comportements dynamiques fonctions de la température sont également observés par EINS dans le modèle des membranes de myéline: une transition entre un régime harmonique vers un régime non harmonique en raison des rotations du groupe de méthyle est suivie par d'autres transitions induites par la transition de phase gel-liquide de la bicouche et de la fusion de l'eau d'hydratation. MBP-C1 s'avère réduire la dynamique de la membrane, augmentant la température à partir de laquelle la première transition se produit et réduisant la dynamique dans la phase de gel. Ces résultats sont en adéquation avec les mesures par QENS qui montrent une réduction de la dynamique de la membrane dans la phase de gel induite par MBP-C1. Au contraire, dans la phase liquide, MBP-C1 s'avère accroître les mouvements de diffusion observés par QENS, ce qui est consistant avec l'observation des changements de la structure bicouche induits par MBP-C1 dans la phase liquide: en raison de l'élargissement de l'espace à l'intérieur de la bicouche, causé par la protéine MBP-C1 qui pénètre dans la bicouche, les lipides pourraient avoir augmenté leur degré de liberté. Aucune différence significative sur les mouvements observés de la membrane entre les effets de MBP-C1 et sa forme modifiée MBP-C8 associée à de multiples scléroses n'a été observée dans cette étude. Par ailleurs, on a démontré que les protéines MBP-C1 et P2 agissent de façon fortement synergique et il se pourrait qu'elles s'associent à l'intérieur de la membrane. Leur capacité à réduire la dynamique de la membrane dans la phase liquide est considérablement accrue quand les deux protéines sont présentes. Un modèle est proposé dans lequel les protéines associées influencent des grandes parties de la membrane en améliorant l'adhésion entre les bicouches par leurs fortes interactions électrostatiques et par un effet de synergie sur leur empilement.

La compréhension et l'étude du système nerveux est un des grands enjeux du XXIème siècle à la fois pour la recherche fondamentale, mais également pour la mise au point de neuroprothèses implantables pour la réhabilitation fonctionnelle (exemple : implants rétiniens, implants cochléaires). Depuis quelques années, des systèmes basés sur l'utilisation de multi-électrodes (MEA : Multi-Electrode-Array) offrent la possibilité d'enregistrer des milliers de cellules interconnectées entre-elles sur plusieurs jours sur des tranches de tissu nerveux ou des systèmes nerveux complets. Mais une des limites de cette technique est le faible nombre de voies de ces systèmes (64 voies). Les travaux de cette thèse ont consisté à développer une technologie de fabrication permettant la réalisation d'un système multiélectrode s " haute densité 3D ". Cela passe par le développement d'une nouvelle technologie dans la réalisation de micro pointes basée sur la gravure profonde du silicium (DRIE), qui permet d'obtenir des pointes en silicium de 80 µm de haut espacées de 50 µm. Des matrices 60, 256 et 1024 voies ont été fabriquées par cette technique. L'utilisation de la stimulation est aussi un point important dans l'étude de ces grands réseaux, mais il n'est pas possible actuellement de disposer de système permettant une stimulation focale. Pour résoudre ce problème, nous avons développé des matrices spécifiques permettant d'obtenir des stimulations focales du tissu. Nous avons également dans ces travaux de thèse étudié le comportement de l'interface métal/liquide, qui est cruciale pour la réalisation de MEA, en utilisant des techniques d'électrochimie

Le virus de la rougeole (MV) provoque une maladie sévère chez les enfants qui induit une forte immunosuppression et peut dans certains cas infecter le système nerveux central (SNC). La protéine CD150, principal récepteur cellulaire du virus, permet l’entrée du MV en se liant à l’hémagglutinine (MV-H). L’altération fonctionnelle des cellules dendritiques (DC) étant considérée comme essentielle dans l’immunopathogénèse du MV, nous avons analysé les conséquences de l’interaction de MV-H avec les DC. Nous avons développé un modèle expérimental qui nous permet d’étudier l’interaction directe entre CD150 et MV-H hors contexte infectieux. Nos résultats montrent que cette interaction provoque une diminution de l’expression des molécules de surface CD80, CD83, CD86, et HLA-DR, de la production d’IL-12 par les DC, et de la capacité des DC à stimuler la prolifération des lymphocytes T. L’interaction CD150-MV-H a inhibé la phosphorylation des protéines kinases JNK1/2 dans les DC et les lymphocytes B (LB) induite par la stimulation de CD150 par un anticorps spécifique, mais pas celle des kinases ERK1/2. Par ailleurs MV-H seule induit la phosphorylation d’Akt via CD150 dans les DC et les LB. La liaison de CD150 par MV-H a réduit la réponse inflammatoire chez les souris transgéniques exprimant CD150 humain, ce qui confirme l’effet de l’interaction de CD150 et MV-H in vivo. Nos études ont révélé l’expression de CD150 dans les tumeurs du SNC et l’existence d’une nouvelle isoforme de CD150. Cette isoforme contient un exon supplémentaire de 83 pb et est exprimée dans les cellules lymphoïdes et les DC en plus des tumeurs du SNC. Bien que l’expression de CD150 soit uniquement intracellulaire dans les cellules tumorales, elle peut représenter un nouveau marqueur pour les tumeurs cérébrales humaines. Cette étude apporte un éclairage nouveau sur le rôle immunorégulateur de CD150 et sur la diversité de ses isoformes, et ouvre ainsi de nouvelles perspectives pour leurs applications thérapeutiques. / Measles virus (MV) causes an acute childhood disease, associated in certain cases with the infection of the central nervous system (CNS). MV induces a profound immunosuppression, resulting in high infant mortality. The major cellular receptor for MV is CD150, which binds MV hemagglutinin (MV-H). As dendritic cell (DC) dysfunction is considered to be essential for the MV immunopathogenesis, we analyzed consequences of MV-H interaction with DCs. We developed an experimental model allowing us to analyze the direct CD150-MV-H interaction in the absence of infectious context. This interaction caused the downregulation of surface expression of CD80, CD83, CD86 and HLA-DR molecules and inhibition of IL-12 production in DCs. DCs also failed to activate T cell proliferation. The CD150-MV-H interaction in DCs and B cells decreased the phosphorylation of JNK1/2, but not ERK1/2 kinases, after subsequent CD150 ligation with anti-CD150 antibodies. Moreover, MV-H by itself induced Akt phosphorylation via CD150 in DCs and B cells. Engagement of CD150 by MV-H in mice transgenic for human CD150 decreased the inflammatory reaction, contact hypersensitivity response, confirming the immunosuppressive effect of CD150-MV-H interaction in vivo. Furthermore, our studies revealed the CD150 expression in CNS tumors and identified the novel CD150 isoform, containing an additional 83bp exon expressed in lymphoid cells, DCs and CNS tumors. Although its isoforms remain intracellular in tumor cells, CD150 may represent a new marker for human brain tumors. Novel mechanism of CD150-induced immunosuppression and new CD150 isoform identified in these studies shed new light on its immunoregulatory role and CD150 isoform diversity and open perspectives for their clinical applications.

L’autisme est un syndrome neuro-développemental caractérisé par des anomalies qualitatives des interactions sociales, de la communication et un répertoire restreint, répétitif et stéréotypé de comportements, d’activités et d’intérêts. Des anomalies motrices, cardio-respiratoires et autonomiques ont été décrites chez les enfants autistes et pourraient les limiter dans la réalisation d’un effort physique. Ce travail avait pour objectifs d’évaluer la condition physique d’enfants autistes comparés à des enfants témoins au regard de plusieurs déterminants physiologiques et environnementaux. Quarante garçons âgés de 8 à 13 ans ont participé à l’étude : 20 enfants témoins (TEM : 10,0±1,6 ans) et 20 enfants autistes (AUT : 10,7±1,3 ans ; QI>70). Une épreuve d’effort maximal sur tapis a permis de mesurer le débit de consommation maximale d’oxygène (VO2max). De plus, le système nerveux autonome a été évalué sur un test orthostatique par une analyse de variabilité de fréquence cardiaque et des enregistrements nocturnes. Enfin, les capacités motrices ont été déterminées à l’aide de trois batteries de tests moteurs complémentaires (EUROFIT, M-ABC et PANESS) ; et des mesures du sommeil et de l’activité physique ont été recueillies par actimétrie et questionnaires, et mises en lien avec la condition physique. A l’issue de l’épreuve d’effort maximal, les enfants autistes ont des valeurs de VO2pic inférieures ainsi qu’une vitesse maximale et une durée d’effort plus courte. Les évaluations du système nerveux autonome montrent une variabilité de fréquence cardiaque supérieure chez les autistes, avec notamment un tonus parasympathique significativement élevé par rapport aux témoins. Les tests moteurs mettent en évidence des altérations motrices significatives chez les autistes en comparaison aux témoins sur l’ensemble des capacités motrices et plus particulièrement sur l’équilibre statique, l’équilibre dynamique et la force musculaire. Enfin, le niveau d’activité physique des autistes est inférieur alors que les indices du sommeil sont similaires entre les deux groupes. Ces résultats montrent que la condition physique des enfants autistes présente des spécificités qui pourraient les limiter dans la réalisation d’un exercice physique. Cependant dans notre étude, tous les enfants ont montré une aptitude à réaliser une épreuve d’effort maximal. Les enfants autistes seraient davantage limités dans le maintien de cet effort par les caractéristiques propres au handicap autistique (motivation, intérêts restreints…) qui entraîneraient une difficulté à s’engager dans une activité. Les barrières rencontrées par les enfants autistes doivent être levées pour adapter l’activité physique à leurs besoins et capacités et ainsi favoriser leur insertion. / Autism Spectrum Disorder is a neurodevelopmental disorder characterized by social and communication impairments, with abnormal repetitive and stereotypic behaviors. Cardio-respiratory, motor and autonomic disorders are found on autistic children and may limit them in a physical effort. This work has been done to evaluate the physical condition of children with autism compared to control children. Forty boys aged from 8 to 13 had participated in the study: 20 control children (CONT: 10.0±1.6 years) and 20 children with autism (AUT: 10.7±1.3 years; IQ> 70). A maximal effort on treadmill had measured the maximum oxygen consumption rate (VO2max). The autonomic nervous system had been assessed by heart rate variability on an orthostatic test and nocturnal recordings. Motor abilities had been determined by using three batteries of additional motor tests (EUROFIT, M-ABC and PANESS). Sleep and physical activity had been collected by actigraphy and questionnaires, and linked with physical fitness. After the maximal effort, the result of this test had shown that autistic children had lower VO2pic values and shorter exercise duration. Evaluations of the autonomic nervous system also showed greater heart rate variability in autism, including a parasympathetic tone significantly higher compared to controls. The motor tests showed significant impairments in autism compared to controls on all motor skills and especially on static balance, dynamic balance and muscle strength. Finally, children with autism had lower physical activity level than control while sleep indices are similar between the two groups. Then, these results show specificities in the physical fitness for autism children that might limit them in a physical exercise. However, in our study, all children had shown an ability to perform a maximal exercise test. Autistic children seemed to be more limited to maintain this effort by the autistic features (motivation, restricted interests ...) that would lead to limit physical engagement. By this test, we may advance that children with autism may have barriers which must be lifted to adapt physical activity to their needs and abilities and then promote their integration.

Le bisphénol A (BPA) présente des propriétés perturbatrices thyroïdiennes. Compte-tenu du rôle essentiel du système thyroïdien sur le développement du système nerveux central, l'exposition de la femme enceinte au bisphénol A est très préoccupante. Ainsi, cette thèse visait à déterminer les conséquences d'une exposition gestationnelle au BPA sur le développement du SNC conjointement aux effets sur la fonction thyroïdienne dans un contexte d'exposition interne parfaitement documenté et évalué par rapport aux expositions décrites chez l'être humain. L'exposition de brebis gestantes au BPA perturbait l'homéostasie thyroïdienne maternelle et modulait chez le fœtus, le métabolome de différentes structures cérébrales. Les modulations observées suggéraient que le BPA pouvait altérer la neurogenèse, la plasticité neuronale, la structure membranaire et le métabolisme énergétique au niveau central. La dose induisant les perturbations de la fonction thyroïdienne maternelle et du système nerveux central fœtal conduisait à des concentrations sériques en BPA similaires à celles décrites chez l'homme. / Bisphenol A (BPA) is able to disturb the thyroid function. Given the key role of thyroid function in the development of the central nervous system (CNS), gestational exposure to BPA is a matter of particular concern. Our goal was to evaluate the consequences of a BPA gestational exposure on the developing CNS jointly to its effects on the thyroid function within a context of a well-documented internal exposure compared to BPA human exposure. BPA exposure of pregnant ewes disrupted the maternal thyroid homeostasis and modulated the metabolome of specific fetal brain regions. The different modulations we observed suggested that BPA might alter neurogenesis, neuronal plasticity, membrane structure and energy metabolism. Interestingly, the BPA dose inducing maternal thyroid disruption and fetal CNS modulations led to BPA serum concentrations similar to those described in human biomonitoring studies.

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La majorité des morts subites correspond à un infarctus du myocarde, c'est-à-dire à une occlusion aiguë d'une artère coronaire, compliqué de trouble du rythme ventriculaire. On ne sait pas pourquoi à degré d'ischémie myocardique équivalent, à âge, sexe et statut clinique égaux, un patient développera des arythmies ventriculaires alors qu'un autre n'aura aucune complication rythmique. Dans cette étude, nous aborderons deux approches de l'étude de la mort subite. D'une part, le recueil de données biologiques et cliniques et d'autre part une approche génétique. Ainsi, il a été mis en évidence que le polymorphisme Gln27Glu du gène ADRB2 semble prédisposer les patients à l'apparition rapide de la fibrillation ventriculaire dans le cadre d'une ischémie cardiaque. Cette étude suggère également que la présence de variants dans le gène GJA1 près de résidus soumis à la méthylation pourrait être liée à la survenue de la fibrillation ventriculaire chez les patients avec infarctus du myocarde. Ces nouvelles données permettent d'améliorer les connaissances sur la mort subite à la phase aiguë de l'infarctus du myocarde et d'envisager dans le futur de nouvelles stratégies de prévention / The majority of cardiac sudden deaths correspond to a myocardial infarction, ie an acute occlusion of a coronary artery, complicated by ventricular arrhythmia. It is not known why, at equivalent degree of myocardial ischemia, at equal age, sex and clinical status, one patient will develop ventricular arrhythmias while another will have no rhythmic complication.In this study, we will discuss two approaches to the study of sudden death. On the one hand, the collection of biological and clinical data and on the other hand a genetic approach.Thus, it has been shown that the Gln27Glu polymorphism in the ADRB2 gene seems to predispose patients to the rapid onset of ventricular fibrillation in the setting of cardiac ischemia. This study also suggests that the presence of variants in the GJA1 gene near residues subjected to methylation may be related to the occurrence of ventricular fibrillation in patients with myocardial infarction.These new data help to improve knowledge on sudden death in the acute phase of myocardial infarction and to consider new prevention strategies in the future

L’adénocarcinome canalaire du pancréas (PDAC) est un des cancers les plus agressifs avec un taux de survie à 5 ans de moins de 5 %. Une des raisons est l’absence de traitement thérapeutique efficace. Des efforts afin d’identifier de nouvelles cibles pour le traitement du PDAC sont donc nécessaires. Il a été démontré que la dénervation du pancréas régule la progression des PDAC dans des modèles murins. De plus, on a rapporté que les axones du système nerveux périphérique (SNP) innervent les tumeurs pancréatiques, mais l'identité précise des fibres infiltrant la tumeur est inconnue.Ici, nous avons caractérisé le remodelage des principales divisions du SNP, y compris les systèmes autonomes et sensoriels, dans des modèles murins qui récapitulent la maladie humaine. Nous avons aussi commencé à caractériser l'innervation des PDAC dans des échantillons humains. Nous avons observé une augmentation de la densité des fibres sympathiques positives pour la tyrosine hydroxylase (TH) dans les lésions pré-tumorales du pancréas, alors qu'une forte densité de fibres sensorielles positives pour le peptide lié au gène de la calcitonine (CGRP) a été observée dans les PDAC. Fait intéressant, alors que dans tissus normaux les axones sympathiques et sensoriels sont principalement associés aux vaisseaux sanguins, ils sont majoritairement isolés dans les lésions pré-tumorales et les PDAC. Ces données suggèrent que la plasticité axonale survient aux stades précoces du développement tumoral pour les fibres sympathiques et à un stade plus tardif pour les fibres sensorielles. Ce travail suggère de nouvelles cibles potentielles pour le traitement des PDAC. / Pancreatic ductal adenocarcinoma (PDAC) is one of the most lethal cancers with 5-year survival rate of less than 5%. One reason to explain this poor outcome is that there has been no effective therapeutic treatment for PDAC patients. Thus, efforts to identify novel targets for PDAC treatment are required. Denervation of the pancreas has been shown to regulate PDAC progression in murine models. In addition, axons of the peripheral nervous system (PNS) have been reported to innervate pancreatic tumors, but the precise identity of the tumor-infiltrating fibers is unknown. Here we characterized the remodeling of the main divisions of the PNS, including autonomic and sensory systems, in mouse models, which recapitulate the human disease. We also started to characterize the innervation of human PDAC samples. We observed an increased density of tyrosine hydroxylase (TH)-positive sympathetic fibers in pre-tumoral lesions of the pancreas, while a high density of calcitonin gene-related peptide (CGRP)-positive sensory fibers was seen within PDAC. Interestingly, whereas in the normal tissues TH+ and CGRP+ axons were mostly associated to blood vessels, they were mainly isolated in lesions and PDAC. These data suggest that axonal plasticity occurs at the early stage of tumor development for sympathetic fibers and at the late stage for sensory fibers. This work suggests potential novel targets for the treatment of PDAC.

Le syndrome des mouvements en miroir congénitaux (MMC) est une maladie génétique caractérisée par l’existence de mouvements involontaires symétriques d’une main qui reproduisent à l’identique les mouvements volontaires de l’autre main. Deux structures sont impliquées dans la physiopathologie de cette maladie : le corps calleux (CC) et le faisceau corticospinal (FCS). Deux gènes ont été liés aux MMC à ce jour : DCC et RAD51. Tandis que DCC joue un rôle crucial dans le guidage des axones commissuraux, RAD51 intervient dans la réparation de l’ADN, et son rôle dans le développement du système moteur était inattendu.Chez la souris, nous avons étudié le rôle de RAD51 et DCC dans le développement du FCS et du CC, ainsi que l’implication de ces deux structures dans la latéralisation du contrôle moteur. Nous avons prouvé que DCC contrôle le guidage du FCS à la ligne médiane de façon indirecte. RAD51 intervient dans le développement du neocortex, mais son rôle précis dans le développement du système moteur demeure inconnu. Nous avons par ailleurs comparé un groupe de patients MMC à des volontaires sains afin d’étudier la latéralisation de l’activité corticale lors de la préparation motrice. L’activation et les interactions inter-hémisphériques des aires motrices sont anormales dès la préparation du mouvement chez les patients MMC. L’inhibition de l’aire motrice supplémentaire (AMS) chez les volontaires sains reproduit les défauts d’interactions inter-hémisphériques observés chez les patients. Ces résultats suggèrent que l’AMS est impliquée dans la préparation des mouvements latéralisés, potentiellement en modulant les interactions entre les deux hémisphères via le CC. / Mirror movements are involuntary symmetrical movements of one side of the body that mirror voluntary movements of the other side. Congenital mirror movements (CMM) is a rare genetic disorder transmitted in autosomal dominant manner, in which mirror movements are the only clinical abnormality. Two structures are involved in the physiopathology of CMM: the corpus callosum (CC) and the corticospinal tract (CST). The two main culprit genes identified so far are DCC and RAD51. While the role of DCC in commissural axons guidance during development is well known, RAD51 is involved in DNA repair, and its link with CMM was totally unexpected. In mice, we investigated the role of RAD51 and DCC in the development of the CC and CST, as well as the role of these two structures in motor lateralization. We showed that DCC controls CST midline crossing in an indirect manner. Our work clarified the role of RAD51 in neocortex development, but how RAD51 influences motor system development remains unknown. We compared a group of CMM patients with healthy volunteers to investigate the lateralization of cortical activity during movement preparation. We showed that activation of motor/premotor areas and interhemispheric interactions during movement preparation differed between the CMM patients and healthy volunteers. Transient inhibition of the supplementary motor area (SMA) in the healthy volunteers resulted in abnormal interhemispheric interactions during movement preparation, reminiscent of the situation observed in the patients. These results suggest the SMA is involved in lateralized movements preparation, potentially by modulating interhemispheric interactions via the CC.

La gaine de myéline joue un rôle essentiel dans l'efficacité de la conduction électrique des impulsions nerveuses dans le système nerveux central et le système nerveux périphérique. Afin de mieux comprendre le rôle de la myéline dans les maladies auto-immunes qui affectent le système nerveux, l'influence des protéines MBP-C1, MBP-C8 (une forme mutante) et P2 sur la structure de la membrane a été étudiée par diffraction neutronique, et sur sa dynamique par diffusion neutronique élastique incohérente (EINS) et diffusion neutronique quasi-élastique (QENS). Les expériences ont révélé que des changements de structure se produisent dans les membranes de myéline modèles dans la région de température couvrant les transitions de phase des lipides. Par des mesures de diffraction neutronique, on a observé que les protéines MBP-C1 et P2 affectent profondément la structure des membranes de myéline reconstituées, révélant des changements importants dans la bicouche de la phase liquide. Une variété de comportements dynamiques fonctions de la température sont également observés par EINS dans le modèle des membranes de myéline: une transition entre un régime harmonique vers un régime non harmonique en raison des rotations du groupe de méthyle est suivie par d'autres transitions induites par la transition de phase gel-liquide de la bicouche et de la fusion de l'eau d'hydratation. MBP-C1 s'avère réduire la dynamique de la membrane, augmentant la température à partir de laquelle la première transition se produit et réduisant la dynamique dans la phase de gel. Ces résultats sont en adéquation avec les mesures par QENS qui montrent une réduction de la dynamique de la membrane dans la phase de gel induite par MBP-C1. Au contraire, dans la phase liquide, MBP-C1 s'avère accroître les mouvements de diffusion observés par QENS, ce qui est consistant avec l'observation des changements de la structure bicouche induits par MBP-C1 dans la phase liquide: en raison de l'élargissement de l'espace à l'intérieur de la bicouche, causé par la protéine MBP-C1 qui pénètre dans la bicouche, les lipides pourraient avoir augmenté leur degré de liberté. Aucune différence significative sur les mouvements observés de la membrane entre les effets de MBP-C1 et sa forme modifiée MBP-C8 associée à de multiples scléroses n'a été observée dans cette étude. Par ailleurs, on a démontré que les protéines MBP-C1 et P2 agissent de façon fortement synergique et il se pourrait qu'elles s'associent à l'intérieur de la membrane. Leur capacité à réduire la dynamique de la membrane dans la phase liquide est considérablement accrue quand les deux protéines sont présentes. Un modèle est proposé dans lequel les protéines associées influencent des grandes parties de la membrane en améliorant l'adhésion entre les bicouches par leurs fortes interactions électrostatiques et par un effet de synergie sur leur empilement. / The myelin sheath is essential for efficient electrical conduction of nerve impulses in the central and in the peripheral nervous system. To gain insight into the role of myelin, in autoimmune diseases that affect the nervous system, the influence of the myelin protein MBP-C1, a mutated form MBP-C8, and P2 on the membrane structure was investigated using neutron diffraction and on the membrane dynamics using incoherent elastic (EINS) and quasielastic neutron scattering (QENS). The experiments revealed that structural changes occur in the model myelin membranes across the temperature region covering the lipid phase transitions. The myelin proteins MBP-C1 and P2 are shown to strongly affect the structure of the model myelin membranes, shown by neutron diffraction measurements revealing significant changes in the bilayer spacing in the liquid phase. A range of distinct dynamical behaviours are observed by EINS in the model myelin membranes as a function of temperature: a first transition from a harmonic to an anharmonic temperature regime, assigned to methyl group rotations, is followed by further transitions induced by the gel-liquid phase transition of the bilayer and melting of the hydration water. MBP-C1 is shown to reduce the dynamics of the membrane, increasing the temperature at which the first transition occurs, and reducing the dynamics in the gel phase. These results were in agreement with quasielastic neutron scattering measurements, which showed a reduction of confined diffusive motions of the membrane in the gel phase induced by MBP-C1. In contrast, in the liquid phase, MBP-C1 was found to enhance diffusive motions, revealed with QENS, which is consistent with the observed changes to the bilayer structure that are induced by MBP-C1 in the liquid phase: due to the widening of the interbilayer space caused by MBP-C1, which penetrates into the bilayer, the lipids may have increased their conformational freedom. Any significant difference between the effects of MBP-C1 and its modified form MBP-C8, which is associated with multiple sclerosis, on motions of the membrane, investigated by QENS, were not identified in this study. It was demonstrated that both proteins MBP-C1 and P2 act in a highly synergistic manner and may associate within the membrane. Their ability to reduce the membrane dynamics in the liquid phase is considerably enhanced when both proteins are present. A model is proposed in which the associated proteins influence large fractions of the membranes by promoting adhesion between the bilayers through their strong electrostatic interactions and by their synergistic stacking effect.