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LISA TOPOLNIK

Professeure agrégée
Faculté des sciences et de génie
Département de biochimie, de microbiologie et de bio-informatique


Coordonnées
Centre de recherche : CHU de Québec
Adresse :

2705, boulevard Laurier, local R-4720
Québec
Québec
G1V 4G2
Canada

Téléphone : +1 (418) 525-4444, poste 46041
Courriel : lisa.topolnik@bcm.ulaval.ca
Site Web : http://neuronimaging.ca/

Intérêts de recherche
L'encodage de l'information par les circuits corticaux impliqués dans la mémoire:

La recherche dans notre laboratoire est axée sur les mécanismes cellulaires et synaptiques impliqués dans la coordination et le traitement d'information par les circuits corticaux. En particulier, nous explorons comment l’information sensorielle est intégrée et modifiée par les interneurones inhibiteurs, quel est le rôle des sous-types différents d'interneurones dans les transferts d’information locale et de longue distance, et comment ces processus sont altérés dans des troubles neurologiques et neurodégénératifs, y compris l'épilepsie et la maladie d'Alzheimer. Pour aborder ces questions, nous utilisons une combinaison d'électrophysiologie extra- et intracellulaire, de microscopie à deux photons (l'imagerie calcique et la photostimulation par ‘uncaging’), d’optogénétique et de pharmacogénétique in vitro et in vivo sur les animaux éveillés ainsi que la biologie moléculaire et la neuroanatomie.

La recherche de l’équipe s’articule autour de trois thèmes:

Signalisation et plasticité synaptique: Nous découvrons comment les changements d’efficacité synaptique sont effectués chez des types différents de neurones en utilisant les enregistrements directs de l'activité électrique des synapses. La microscopie à deux-photons est utilisée pour visualiser les cellules d’intérêt et surveiller le passage d'ions, comme le calcium, par des canaux pré- et postsynaptiques.

Codage génétique des circuits des neurones et leur influence sur les comportements: Nous travaillons sur les régions du cortex cérébral responsables de la mémoire et de l’apprentissage. Le but et de comprendre comment des sous-types différents d’interneurones définis génétiquement s’impliquent dans la mémoire spatiale contextuelle.

La maladie d'Alzheimer comme désordre de circuit: Nous croyons que dans la maladie d'Alzheimer, des propriétés intrinsèques et synaptiques de certains types de neurones sont altérés menant le circuit neuronal au déséquilibre et provoquant des déficits fonctionnels. Pour découvrir les mécanismes de ces changements, nous utilisons des modèles de souris transgéniques imitant la maladie d'Alzheimer. Les interventions pharmacologiques, pharmacogénétiques et immunologiques sont dirigées à la restauration de la fonction des synapses, cellules et circuits.

Projets
Decoding motor cortex circuit abnormalities at ALS onset through combined two-photon imaging in vivo and pharmacogenetics.

Dendritic signal processing and functional compartmentalization in GABAergic interneurons.

Inhibitory control of hippocampal inhibitory circuits: cellular mechanisms and function.

Mechanisms of dendritic integration and plasticity in GABAergic inhibitory interneurons.

Targeting microglia-synapse interactions to rescue brain circuits elimination and cognitive dysfunction.

Principales publications
Camiré O, Topolnik L. Dendritic calcium nonlinearities switch the direction of synaptic plasticity in fast-spiking interneurons. J Neurosci. 2014; 34(11):3864-77. Full text

Tyan L, Chamberland S, Magnin E, Camiré O, Francavilla R, David LS, Deisseroth K, Topolnik L. Dendritic inhibition provided by interneuron-specific cells controls the firing rate and timing of the hippocampal feedback inhibitory circuitry. J Neurosci. 2014; 34(13):4534-47. Full text

Chamberland S, Topolnik L. Inhibitory control of hippocampal inhibitory neurons. Front Neurosci. 2012; 6:165. Full text

Topolnik L. Dendritic calcium mechanisms and long-term potentiation in cortical inhibitory interneurons. Eur J Neurosci. 2012; 35(4):496-506. PMID : 22304664.

Camiré O, Topolnik L. Functional compartmentalisation and regulation of postsynaptic Ca2+ transients in inhibitory interneurons. Cell Calcium. 2012; 52(5):339-46. Full text

Équipe
Olivier Camiré, étudiant au doctorat
Ruggiero Francavilla, étudiant au doctorat
Xiao Luo, étudiant au doctorat
Ekaterina Martyanova, étudiante au doctorat
Einer Munoz, étudiant au doctorat
Sarah Côté, technicienne
Étienne Gervais, stagiaire
Ivan Lazarevich, stagiaire
Samuel Morneau-Gamache, stagiare