Beat H. Gähwiler

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Beat H. Gähwiler

Naissance (84 ans)
Zoug (Suisse)
Nationalité Suisse
Domaines Biologie
Renommé pour Cultures organotypiques en tranches
Transmission synaptique
Plasticité synaptique

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Beat H. Gähwiler (né le à Zoug en Suisse) est un professeur émérite suisse de neurosciences à l'Institut de recherche sur le cerveau de l'Université de Zurich, en Suisse.

Biographie[modifier | modifier le code]

Gähwiler a étudié la physique et les mathématiques à l'Université de Fribourg, en Suisse. Il a obtenu son doctorat en 1969 et son habilitation en 1979, tous deux à l'Université de Bâle. Après trois ans en tant que stagiaire postdoctoral à l'Université de Californie à Berkeley, Gähwiler a rejoint Sandoz Pharmaceuticals en tant que responsable d'un laboratoire de recherche, tout en enseignant à l'Université de Bâle. En 1987, il a été nommé professeur de neurophysiologie à l'Institut de recherche sur le cerveau de l'Université de Zurich, où il a été directeur/co-directeur jusqu'en 2005. En 1996, Gähwiler a été nommé Professeur Invité Newton-Abraham à l'Université d'Oxford, ainsi que professorial fellow au Lincoln College. En outre, il a effectué des recherches au Département de pharmacologie de l'Université nationale australienne à Canberra, au Département de chirurgie neurologique de l'Université de Washington à Seattle et à l'Institut de biomédecine de l'Université de Séville.

Il était marié à l'archéologue Theres Gähwiler-Walder (1943-2012). Il a participé à plusieurs de ses études sur le terrain en Colombie.

Apports scientifiques[modifier | modifier le code]

Les recherches de Gähwiler se situent à l'interface de la neurophysiologie, de la neuromorphologie et de la neuropharmacologie. Pour étudier le tissu nerveux dans des conditions expérimentales bien contrôlées, il a établi la technique de culture en tranches organotypiques[1], par laquelle de fines tranches de tissu nerveux dérivées de n'importe quelle région du cerveau de jeunes rats ou souris peuvent être maintenues in vitro pendant plusieurs semaines à plusieurs mois. De nouvelles cultures cérébrales organoïdes tridimensionnelles s'appuient en partie sur des méthodologies développées avec des techniques de culture en tranches.

Gähwiler a étudié l'activité des réseaux dans trois zones cérébrales. Dans l'hypothalamus, ses recherches ont porté sur la caractérisation des interactions entre les tissus hypothalamiques et hypophysaires co-cultivés, sur l'identification de la chimiosensibilité des neurones hypothalamiques, et sur les mécanismes impliqués dans la génération de la rythmicité endogène.

Ses premiers travaux sur le cervelet ont été parmi les premières études pharmacologiques quantitatives utilisant des cultures de tissus du SNC[2]. À l'aide de méthodes électrophysiologiques et microfluorométriques avancées, Gähwiler a pu identifier les types de récepteurs d'acides aminés sur les cellules de Purkinje et la nature des réponses des fibres grimpantes dans les co-cultures olivo-cérébelleuses.

Dans l'hippocampe, Gähwiler a apporté des contributions majeures dans les domaines des opioïdes, de l'acétylcholine, de l'épilepsie, des récepteurs d'acides aminés et de la plasticité synaptique. Les études sur les interactions cholinergiques dans l'hippocampe, réalisées en collaboration avec David Brown, étaient particulièrement intéressantes[3]. Dans les co-cultures septo-hippocampiques, la stimulation des fibres cholinergiques a réduit les courants potassiques particuliers, fournissant ainsi la première description des courants postsynaptiques excitateurs lents cholinergiques dans le système nerveux central des mammifères. De plus, le groupe de Gähwiler a démontré que l'activation des récepteurs métabotropiques du glutamate induisait des effets simulant l'activation des fibres cholinergiques[4].

Les questions concernant l'origine et la propagation de l'activité épileptique dans l'hippocampe ont été d'un intérêt majeur pour Gähwiler. Avec Scott Thompson[5], il a étudié le rôle des transporteurs d'ions dans la modulation des synapses GABAergiques et caractérisé les récepteurs présynaptiques contrôlant la libération des neurotransmetteurs, mécanismes impliqués dans la génération de l'activité épileptiforme. Ils ont également réussi à développer un modèle in vitro d'épilepsie chronique qui leur a permis d'analyser les conséquences morphologiques et fonctionnelles d'une surexcitation à long terme.

Les réalisations de l'équipe de Gähwiler dans l'étude de divers aspects de la plasticité synaptique et du développement des réseaux neuronaux dans l'hippocampe sont particulièrement importantes. Dans des travaux pionniers, ils ont illustré le potentiel des cultures de tranches pour étudier les propriétés de la transmission synaptique et de la plasticité entre des paires de cellules couplées de manière monosynaptique[6],[7],[8]. De plus, ils ont montré que l'activation continue des récepteurs AMPA est nécessaire pour maintenir la structure et la fonction des synapses glutamatergiques centrales[9] alors que l'activation des récepteurs NMDA limite le nombre de connexions synaptiques au cours du développement hippocampique[10]. De plus, une étude sur le développement a établi que les cellules souches sont générées dans des cultures de tranches d'hippocampe et s'intègrent normalement dans les circuits hippocampiques[11].

Récompenses et honneurs[modifier | modifier le code]

Références[modifier | modifier le code]

  1. ↑ Gähwiler, « Organotypic monolayer cultures of nervous tissue », J. Neurosci. Meth., vol. 4, no 4,‎ , p. 329–342 (PMID 7033675, DOI 10.1016/0165-0270(81)90003-0, lire en ligne)
  2. ↑ Gähwiler, « Inhibitory action of noradrenaline and cyclic AMP in explants of rat cerebellum », Nature, vol. 259, no 5543,‎ , p. 483–484 (PMID 176590, DOI 10.1038/259483a0, Bibcode 1976Natur.259..483G)
  3. ↑ Gähwiler et Brown, « Functional innervation of cultured hippocampal neurones by cholinergic afferents from co-cultured septal explants », Nature, vol. 313, no 6003,‎ , p. 577–579 (PMID 3969160, DOI 10.1038/313577a0, Bibcode 1985Natur.313..577G, lire en ligne)
  4. ↑ Heuss, Scanziani, Gähwiler et Gerber, « G-protein-independent signaling mediated by metabotropic glutamate receptors », Nature Neuroscience, vol. 2, no 12,‎ , p. 1070–1077 (PMID 10570483, DOI 10.1038/15996)
  5. ↑ Debanne, Gähwiler et Thompson, « Asynchronous pre- and postsynaptic activity induces associative long-term depression in area CA1 of the rat hippocampus in vitro », Proc Natl Acad Sci USA, vol. 91, no 3,‎ , p. 1148–1152 (PMID 7905631, PMCID 521471, DOI 10.1073/pnas.91.3.1148, Bibcode 1994PNAS...91.1148D)
  6. ↑ Debanne, Gähwiler et Thompson, « Asynchronous pre- and postsynaptic activity induces associative long-term depression in area CA1 of the rat hippocampus in vitro », Proc Natl Acad Sci USA, vol. 91, no 3,‎ , p. 1148–1152 (PMID 7905631, PMCID 521471, DOI 10.1073/pnas.91.3.1148, Bibcode 1994PNAS...91.1148D)
  7. ↑ Mori, Abegg, Gähwiler et Gerber, « A frequency-dependent switch from inhibition to excitation in a hippocampal unitary circuit. », Nature, vol. 431, no 7007,‎ , p. 453–456 (PMID 15386013, DOI 10.1038/nature02854, Bibcode 2004Natur.431..453M)
  8. ↑ Scanziani, Gähwiler et Charpak, « Target cell-specific modulation of transmitter release at terminals from a single axon. », Proc Natl Acad Sci USA, vol. 95, no 20,‎ , p. 12004–12009 (PMID 9751780, PMCID 21755, DOI 10.1073/pnas.95.20.12004, Bibcode 1998PNAS...9512004S)
  9. ↑ Mateos, Lüthi, Savic et Stierli, « Synaptic modifications at the CA3-CA1 synapse after chronic AMPA receptor blockade in rat hippocampal slices », J. Physiol., vol. 581, no Pt 1,‎ , p. 129–138 (PMID 17303644, PMCID 2075211, DOI 10.1113/jphysiol.2006.120550)
  10. ↑ Lüthi, Schwyzer, Mateos et Gähwiler, « NMDA receptor activation limits the number of synaptic connections during hippocampal development. », Nature Neuroscience, vol. 4, no 11,‎ , p. 1102–1107 (PMID 11687815, DOI 10.1038/nn744)
  11. ↑ Raineteau, Hugel, Ozen et Rietschin, « Conditional labeling of newborn granule cells to visualize their integration into established circuits in hippocampal slice cultures », Mol. Cell. Neurosci., vol. 32, no 4,‎ , p. 344–355 (PMID 16828306, DOI 10.1016/j.mcn.2006.05.006)

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