Cellular and Integrative Neuroscience

Retrouvez ci-dessous le descriptif des UE obligatoires et optionnelles du parcours Neurosciences Cellulaires et Intégrées

Enseignements obligatoires en M1

UE 04 Circuits neuronaux, Neuroplasticité et Comportement

Responsable : Jacques BARIK (barik@ipmc.cnrs.fr)

Niveau souhaité : M1

Pré-requis : Des connaissances antérieures sur la physiologie du neurone et la biologie cellulaire permettront de mieux suivre les enseignements de cette UE.

Objectifs : Ces enseignements ont pour but de donner une vision intégrée des circuits neuronaux responsables de nos comportements. Par une approche phylogénétique et anatomique comparée, nous nous intéresserons dans un premier temps aux circuits neuronaux conservés chez les mammifères. Nous présenterons ensuite les avancées techniques en neurosciences permettant d’appréhender les adaptations (fonctionnelles et architecturales) qui surviennent au sein de ces circuits, et également les outils permettant de moduler spécifiquement leurs activités. Ces méthodes d’exploration sont adaptables en dehors du champ des neurosciences et montrent par conséquent l’importance de leur étude. Nous nous focaliserons ensuite sur le fonctionnement de quelques circuits neuronaux de l’échelle moléculaire, cellulaire et multi-cellulaires à des circuits plus complexes. Ceci dans l’optique de comprendre les modifications comportementales qui en résultent. Les intervenants, chercheurs et cliniciens, s’attacheront à mettre l’accent sur l’aspect translationnel de ces applications avec une visée thérapeutique.

Laboratoires associés : Institut de Pharmacologie Moléculaire et Cellulaire (IPMC), Institut Claude Pompidou (ICP), Université Pierre et Marie Curie (UPMC).

Modalités du contrôle des connaissances :

- Session 1 : un examen de 3 heures.

- Session de rattrapage : un examen oral ou écrit.

UE 30 Signalling, Membrane transport and Pathologies

Responsable : Olivier Soriani (Olivier.Soriani@unice.fr)

Pré-requis : Module de Physiopathologie (LSV3) conseillé.

Objectifs : Les canaux ioniques et transporteurs représentent, après les récepteurs membranaires, la première famille de cibles pharmacologiques. L’UE aborde le dysfonctionnement de ces protéines à l’origine de pathologies classiquement associées l’activité électrique membranaire (pathologies cardiaques, épilepsie). Elle déborde cependant très largement ce cadre en explorant le rôle émergent des canaux ioniques et des transporteurs membranaires dans des processus plus inattendus tels que la carcinogenèse, le développement ou encore la réponse immunitaire. La plupart des thématiques abordées s’inscrit par ailleurs pleinement dans les axes de recherche développés dans les grands Instituts de l’Université de Nice.

Formations de Recherche d'appui : IPMC, IBDC, IFR50.

Intervenants : O. Soriani, S. Bendahhou, J. Barhanin, H. Guizouarn, F. Borgese, JM Mienville.

Thèmes abordés :

• Expression aberrante des canaux ioniques au cours de la carcinogenèse : aspects mécanistiques et approches thérapeutiques (O. Soriani)
• Rôle émergeant des canaux ioniques dans les processus de signalisation impliqués dans le développement (O. Soriani)
• Canaux ioniques et synapses immunitaires (O. Soriani)
• Transporteurs SLC4, anémies hémolytiques et acidose rénale (H. Guizouarn, F. Borgèse)
• Canaux potassiques et pathologies musculaires (S. Bendahhou)
• Génétique des canaux potassiques et troubles du rythme cardiaque (J. Barhanin)
• Epilepsies héréditaires et canaux ioniques mutés (J.M Mienville)

UE 31 Neurobiologie cellulaire et moléculaire

Responsable : Jacques NOËL (Jacques.NOEL@univ-cotedazur.fr)

Niveau souhaité : M1 et /ou M2

Pré-requis : Niveau licence Sciences du vivant ou équivalent. M1 en sciences de la santé. Biologie cellulaire et moléculaire, bases de neuroanatomie.

Objectifs : Présentation des avancées les plus récentes des connaissances fondamentales sur les bases cellulaires et moléculaires de la biologie cellulaire et la physiologie des neurones et des cellules associées qui sous-tendent l’activité des réseaux de neurones, les fonctions nerveuses intégrées et le comportement. Cette approche sera présentée de manière intégrée à partir d’exemples choisis (différentiation des neurites, fonction de la synapse glutamatergique, LTP-4

LTD-STDP-homeostasie synaptique, hétéromérisation des RCPG, signalisation, cytokines-lymphokines…) en les appliquant à l’étude de réseaux de neurones, les interactions périphérie/cerveau et des fonctions nerveuses spécifiques (circuits impliqués dans la prise alimentaire en modèle mammifère, interactions entre le SI et le SNC dans des conditions physiologiques et physiopathologiques, le courtship chez la droso…). Les étudiants acquièrent les connaissances fondamentales qui leur permettent de comprendre la littérature scientifique en neuroscience et poursuivre leurs études en doctorat de neuroscience.

Thèmes abordés :

• Polarité cellulaire
• Croissance axonale
• Neurosécrétion
• Synapse glutamatergique
• Fonction synaptique
• Plasticité
• Réseaux de neurones
• Hétéromerisation des récepteurs associés au changement de comportement
• Neuroimmunologie et neuroinflammation
• Neuroendocrinologie
• Neuro-immuno pathologies

Méthodologies : Technologies de génétique et biologie cellulaire pour la dissection de la fonction des circuits neuronaux (imagerie temps réel, morphing, serial reconstructions en EM, méthode graasp, rapporteurs pour imagerie calcique, optogénétique, électrophysiologie, pharmacologie…). Modèles animaux murin et drosophile.

Particularités : Certains cours,  pourront être en anglais et pédagogie innovante (e.learning).

Les UE de Neurobiologie de la Cognition et des Emotions, Neurobiologie des Maladies cérébrales et mentales sont des UE connexes.

Modalités du contrôle des connaissances : Examen écrit, 2 sujets, avec documents papiers autorisés.

UE32 Neurobiologie du stress et des émotions

Responsable : René Garcia (Rene.Garcia@univ-cotedazur.fr)

Niveau souhaité : M1

Pré-requis : Des connaissances antérieures sur les substrats neuro-anatomiques cérébraux et leur organisation (en particulier les structures du système limbique et les structures corticales), sur les substrats chimiques du cerveau (neurotransmetteurs, neuromodulateurs et neuro-hormones) et sur la neurophysiologie faciliteront le suivi des enseignements de cette UE.

Objectifs : Le premier objectif de cette UE est de comprendre comment notre cerveau s’adapte à des stimuli environnementaux (stress et drogues d’abus) d’un point de vue moléculaire et comportemental. Le deuxième objectif vise à examiner en profondeur les mécanismes neurobiologiques de quelques émotions pour comprendre leurs interactions avec les opérations cognitives, la rupture de ces interactions se retrouvant dans de nombreuses pathologies mentales.

Thèmes abordés :

• Introduction à la neurobiologie du stress (J. Barik)
• Neurobiologie de la dépendance aux drogues (J. Barik)
• Stress et comportements sociaux (J. Barik)
• Neurobiologie du plaisir et de l'agressivité (R. Garcia)
• Neurobiologie du plaisir et de l'agressivité (R. Garcia)
• Neurobiologie de la peur ( R. Garcia)

Modalités du contrôle des connaissances :
Session 1 : un examen de 3 heures avec 2 sujets de 90 minutes chacun
Session de rattrapage : un examen oral d'une durée maximale de 30 minutes

Enseignements optionnels en M1

Une UE à choisir parmi :

UE03 Physiopathologie et Médecine Moléculaire

Responsable : Raphael RAPETTI-MAUSS (rrapettima@univ-cotedazur.fr)

Niveau souhaité : M1 ou M2

Objectifs : Comprendre les bases moléculaires des pathologies afin de penser les nouvelles approches diagnostiques et thérapeutiques

Thèmes abordés :

• Physiologie des Epithelia et pathologies associées (Dr R. Rapetti-Mauss)
• Pathologies inflammatoires du tube digestif ; Mucoviscidose (Dr R. Rapetti-Mauss)
• Glycémie, diabète et Canaux ioniques (Dr R. Rapetti-Mauss)
• Développement et bioélectricité (Dr. O Soriani)
• Canaux uonique et réponse immunitaire (Dr. O Soriani)
• Physiologie du Globule Rouge (H. Guizouarn)
• Pathologies du globule rouge : paludisme et anémies familiales (H. Guizouarn)
• Activité électrique cardiaque : infarctus et remodelage de la signature électrique J.M Mienville
• Adressage des CI D. Bichet

Modalités du contrôle des connaissances :
Contrôle continu (70%)
Présentations orales (30%)

UE07 Statistiques appliquées à la biologie

Responsable : Marc Bailly Bechet

Objectif : L'objectif de cette UE est d'apprendre aux étudiants à prévoir leurs expérimentations et analyser leurs résultats en optimisant le traitement statistique de leurs données. Elle s'adresse aux étudiants des différents parcours, quel que soit le type de données obtenues. Seront traités par exemple les aspects plans d'échantillonnage et d'expérience, les analyses multivariées, GLM, etc ...

L'UE se déroulera sous la forme d'étude de cas permettant d'utiliser et d'interpréter les outils statistiques les plus adaptés.

Laboratoire(s) associé(s) : UMR CNRS – INRA – UNS Interactions biotiques et Santé Végétale

Equipe pédagogique : P. Coquillard (MCU UNS), M. BAILLY-BECHET (MCU UNS), M. Poirié (PR UNS), N. Ris (IR INRA), autres intervenants

UE 13 Génétique Moléculaire

Responsable : Thomas Lamonerie (Thomas.Lamonerie@univ-cotedazur.fr)

Intervenants : T. Lamonerie, P. Lebrun, B. Mari, D. Ciais

Objectifs : Ce module s’adresse à tous les étudiants désirant comprendre comment sont décryptés les mécanismes moléculaires à la base de la régulation de l’expression d’un génome eucaryote. Il ne nécessite pas de pré-requis au sens strict mais l’acquisition correcte du module Génomique Structurale en L3 est essentielle.

En dehors des conférences / cours / TD, il est proposé une formation à l'analyse bibliographique sous forme de travaux de groupe. Celle-ci vise à familiariser les étudiants avec la littérature primaire et l'élaboration des concepts de ce domaine scientifique, et à développer leurs qualités de travail en équipe et de communication. Sa restitution sous forme de présentation orale avec support illustré constitue la matière d'un cours construit collectivement et mis à la disposition de chacun.

Equipes de recherche associées : UMR 6543, IPMC, UMR 6267

Ce module intéressera la majorité des laboratoires INSERM et CNRS, de la faculté des

Sciences comme de la faculté de Médecine, souhaitant que leurs étudiants en thèse aient une formation sur les mécanismes généraux de régulation retrouvés chez tous les eucaryotes supérieurs.

Thèmes abordés :

• Structure, stabilité et dynamique du génome eucaryote
  • Organisation et réarrangements de la chromatine
  • Modifications épigénétiques et leurs conséquences
• Réplication et réparation de l'ADN
  • Concepts et mécanismes : études chez les bactéries
  • Problèmes spécifiques aux eucaryotes. Nature et fonctionnement des origines de réplication
  • Contrôle coordonné du cycle cellulaire et terminaison
• Réparation de l'ADN
  • Origine des lésions, fidélité et évolution
  • Mécanismes de détection-réparation et leur conservation, pathologies de la réparation
• Expression génétique eucaryote
  • Polymérases, promoteurs et facteurs
  • Maturations co-transcriptionnelles
  • Régulation de l'initiation de la transcription, cycle de transcription, relation aux autres activités (réplication, réparation)
  • Etudes à grande échelle : transcriptomique, révolution du paysage de l'expression
• Contrôle de la stabilité des ARN messagers
• ARN non codants
• Traudction (études bibliographiques de groupe)
  • Structure de l'appareil de traduction, signaux esssentiels, complexes ARNm/protéines
  • Stratégies virales, IRES, contrôle qualité

UE 26 Pharmacologie de la molécule au médicament

Responsable : Patricia Lebrun (Patricia.LEBRUN@univ-cotedazur.fr)

Niveau souhaité : M1 et /ou M2

Objectifs : Comprendre les processus de découverte, la caractérisation et la mise sur le marché de nouveaux médicaments. Illustrations avec quelques grandes classes de médicaments.

Contenu : 40h Cours/TD sous formes de cours et d’analyse de documents/publications.

Thèmes abordés :

• Absorption, distribution, biodisponibilités (E. Macia)
• Test activité protéique, affinité (L. Counillon)
• Drug design (J. Golebiowski)
• Electrophysiologie (F. Duprat)
• Pharmacologie des récepteurs membranaires et des canaux ioniques (E. Deval)
• Pharmacologie de la douleur (E. Lingueglia)
• Pharmacologie des échangeurs Na+/H+ (L. Counillon)
• Pharmacologie du traitement du cancer (C. Onesto)
• Pharmacologie du diabète (P. Lebrun)

Modalités du contrôle des connaissances :
2 sujets (poids équivalent) sont réalisés (étude de documents)

UE 27 Enzymologie-Cinétiques et Pharmacologie

Responsable : Laurent COUNILLON (Laurent.COUNILLON@univ-cotedazur.fr)

Objectif : Il s’agit d’une UE fondamentale de M1 ayant pour objectif de former les étudiants des spécialités 1 et 2 au formalisme et aux raisonnements permettant de comprendre les aspects complexes du fonctionnement des protéines. 8

Prérequis : De bonnes connaissances de base dans tous les domaines de la biologie, notamment au niveau moléculaire et cellulaire. Un bon niveau en Licence pour ce qui concerne les bases de la biochimie des protéines et l’enzymologie.

Formations de Recherche d’appui : L’ensemble des équipes de l’Institut de Pharmacologie Moléculaire (UMR 6097) à Sophia Antipolis, les équipes de la Faculté des Sciences (UMR6543 et UMR6548), et les équipes de la faculté de médecine (essentiellement IFR 50).

Intervenants : Laurent Counillon (PR UNSA), Eric Macia (MCU UNSA), nouveau MCU recruté en 2010.

Contenu Détaillé de l’UE :

Les contenus de l’UE seront développés sous la forme de problèmes à résoudre permettant d’introduire les notions et calculs nécessaires sous une forme interactive qui privilégie le raisonnement.

Cinétique à l’état préstationnaire : analyse cinétique de formation de complexes protéine-ligand, simples et doubles exponentielles, détermination des paramètres du fonctionnement enzymatique par analyse de cinétiques préstationnaires, marquage covalent.

Enzymes à plusieurs substrats

Mécanismes coopératifs : Protéines à n-sites, constantes macroscopiques et microscopiques, équilibres multiples. Application à l’analyse des sigmoïdes et principaux modèles d’allostérie.

Enseignements obligatoires en M2

UE 06 Neuro-immunologie

Responsable : Philippe Blancou (Philippe.BLANCOU@univ-cotedazur.fr)

Niveau souhaité : M1 ou M2

Pré-requis : aucun

Objectifs : Sensibiliser les étudiants aux interactions qui existent entre le système immunitaire et le système nerveux central et périphérique

Thèmes abordés :

• Interaction cellulaire et moléculaire entre le système nerveux central et immunitaire
  • Trafficking des cellules immunitaires dans le système nerveux central (N. Glaichenhaus)
  • Inflammation et activité neuronale (A. Guyon)
• Effet de l'inflammation sur le système nerveux
  • Maladies autoimmunes du système nerveux central (sclérose en plaque) ou périphérique (myasthenia gravis) (T. Simon)
  • Neuroinflammation et métabolisme (L. Davidovic)
  • Inflammation et douleur (E. Ingueglia / D. Fontaine)
  • Neuroinflammation et vieillissement (neurodementia, maladie de Parkinson) (J. Chabry)
• Effet du système nerveux sur l'inflammation
  • Contrôle de l'inflammation par le système nerveux (T. Simon)
• Nouvelles perspectives thérapeutiques dans le domaine de la neuroinflammation
  • L'électroceutique : l'électrostimulation pour combattre des maladies inflammatoires (T. Simon)
  • Immuno-psychiatrie (N. Glaichenhaus)

Modalités du contrôle des connaissances :
Un oral de présentation d'un projet + un écrit

UE08 Evolution et développement du système nerveux : présentation de troubles associés

Responsables : Isabelle Léna et Fabien d’Autréaux (Isabelle.LENA@univ-cotedazur.fr; Fabien.D’AUTREAUX@univ-cotedazur.fr)

Niveau souhaité : M1 ou M2

Pré-requis : Des connaissances antérieures sur la neuroanatomie fonctionnelle, la neurotransmission et la neurophysiologie faciliteront le suivi des enseignements de cette UE.

Objectifs : Ces enseignements ont pour but d’aborder les processus développementaux conduisant à la formation du système nerveux central et périphérique (de leur origine tissulaire à la mise en place de réseaux neuronaux fonctionnels). Nous nous intéresserons ensuite aux pathologies associées à des altérations de ces processus en faisant le lien entre mécanismes moléculaires et cellulaires, circuits dysfonctionnels et phénotype clinique observé. Enfin, nous aborderons les modèles animaux et les thérapeutiques actuelles et en cours d’évaluation.

Thèmes abordés :

• Développement et évolution du système nerveux (F. d'Autréaux)
• Développement du SNC et établissement des circuits (T. Lammonerie)
• Développement et évolution des circuits impliqués dans les troubles neurodéveloppementaux (F. d'Autréaux)
• Introduction aux mécanismes conduisant aux troubles neurodéveloppementaux (I. Léna)
• Mécanismes associés aux troubles du spectre autistique (I. Léna)
• Mécanismes développementaux associés à la schizophrénie (I. Léna)
• Troubles associés aux pathologies neurodéveloppementales (I. Léna)
• Neuropshychologie des troubles schizophréniques et autistiques chez l'enfant et l'adolescent (G. Iakimova)

Modalités du contrôle des connaissances :
Session 1 : un examen de 3 heures
Session de rattrapage : un examen oral d'un durée maximale de 30 minutes

UE33 Neurobiologie des pathologies cérébrales acquises

Responsable : René Garcia (Rene.Garcia@univ-cotedazur.fr)

Niveau souhaité : M2

Pré-requis : Des connaissances antérieures sur les substrats neuro-anatomiques cérébraux et leur organisation (en particulier les structures du système limbique et les structures corticales), sur les substrats chimiques du cerveau (neurotransmetteurs, neuromodulateurs et neuro-hormones), sur la biologie cellulaire et sur les approches comportementales murines (souris et rats de laboratoire) permettront de mieux suivre les enseignements de cette UE.

Objectifs : Les enseignements de cette UE comprennent deux objectifs majeurs. Le premier objectif est de développer une démarche aboutissant à identifier les dysfonctionnements caractéristiques des pathologies cérébrales acquises. Parmi ces pathologies comptent les maladies neurologiques (les deux exemples abordés sont : la maladie d’Alzheimer et la maladie de Parkinson) et les maladies psychiatriques (les trois exemples abordés sont : la dépression majeure, les phobies et le trouble de stress post-traumatique). Le deuxième objectif est de faire travailler les étudiants sur des applications cliniques des connaissances neurobiologiques sur ces pathologies.

Thèmes abordés :

• Neurobiologie de la maladie de Parkinson (J. Dunys)
• Neurobiologie de la maladie d'Alzheimer (J. Dunys)
• Neurobiologie de la dépression majeure (I. Bethus)
• Neurobiologie des phobies (R. Garcia) (J. Barik)
• Neurobiologie du trouble de stress post-traumatique (R. Garcia)

Modalités du contrôle des connaissances :
Session 1 : un examen de 3 heures avec 2 sujets de 90 minutes chacun
Session de rattrapage : un examen oral d'une durée maximale de 30 minutes

Enseignements optionnels en M2

2 UE au choix sur l'ensemble des UE du Master Sciences du Vivant

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