Equipe Maddaloni

Neurobiologie des rythmes circadiens et saisonniers


Les êtres humains, comme beaucoup d'animaux, sont profondément affectés par le changement des saisons. Lorsque notre horloge biologique interne se désynchronise par rapport à la durée variable des journées et à la température extérieure, cela peut entraîner d'importants dysfonctionnements physiologiques, allant d'un sommeil fragmenté à l'exacerbation de troubles neuropsychiatriques tels que le trouble bipolaire, le trouble affectif saisonnier et la schizophrénie.

Notre laboratoire vise à découvrir les circuits neuronaux qui régulent ce processus fondamental, en se concentrant spécifiquement sur une population spécialisée de neurones dans la zone préoptique (POA) que nous avons précédemment identifiée.


Pour comprendre comment ces cellules orchestrent la réponse du corps aux signaux saisonniers, nous utilisons une approche multidisciplinaire sur des modèles murins, combinant l'imagerie calcique in vivo pour surveiller la dynamique neuronale en temps réel avec l'enregistrement longitudinal du sommeil par EEG/EMG et l'analyse circadienne. En intégrant la cartographie des circuits neuronaux, l'optogénétique et les tests comportementaux, nous cherchons à caractériser fonctionnellement la manière dont ces circuits POA modulent les cycles veille-sommeil et les adaptations saisonnières. À terme, nous cherchons à élucider les mécanismes neurobiologiques qui sous-tendent la rythmicité saisonnière afin d'identifier de nouvelles cibles moléculaires et au niveau des circuits pour le traitement des pathologies cérébrales saisonnières et circadiennes.

Localisation anatomique dans les subdivisions de la zone préoptique (POA) des neurones spécialisés de la POA de l'hypothalamus, avec une arborisation axonale étendue qui pourrait décoder les signaux saisonniers et réguler les comportements adaptatifs dans les rythmes circadiens, les rythmes veille-sommeil et d'autres processus physiologiques et comportementaux.

 

5 principales publications :

Maddaloni G, Chang YJ, Senft RA, Dymecki SM. Adaptation to photoperiod via dynamic neurotransmitter segregation. Nature. 2024 Aug;632(8023):147-156. doi: 10.1038/s41586-024-07692-7. Epub 2024 Jul 17. PMID: 39020173.

Maddaloni G, Barsotti N, Migliarini S, Giordano M, Nazzi S, Picchi M, Errico F, Usiello A, Pasqualetti M. Impact of Serotonin Deficiency on Circadian Dopaminergic Rhythms. Int J Mol Sci. 2024 Jun 12;25(12):6475. doi: 10.3390/ijms25126475. PMID: 38928178; PMCID: PMC11203511.

Giorgi A, Maddaloni G. Promoting Pleasant Memories with a Specialized Serotonergic Projection to the Hippocampus. J Neurosci. 2021 Jan 13;41(2):212-214. doi: 10.1523/JNEUROSCI.1615-20.2020. PMID: 33441443; PMCID: PMC7810655.

Nazzi S, Maddaloni G, Pratelli M, Pasqualetti M. Fluoxetine Induces Morphological Rearrangements of Serotonergic Fibers in the Hippocampus. ACS Chem Neurosci. 2019 Jul 17;10(7):3218-3224. doi: 10.1021/acschemneuro.8b00655. Epub 2019 Jun 27. PMID: 31243951.

Maddaloni G, Migliarini S, Napolitano F, Giorgi A, Nazzi S, Biasci D, De Felice A, Gritti M, Cavaccini A, Galbusera A, Franceschi S, Lessi F, Ferla M, Aretini P, Mazzanti CM, Tonini R, Gozzi A, Usiello A, Pasqualetti M. Serotonin depletion causes valproate-responsive manic-like condition and increased hippocampal neuroplasticity that are reversed by stress. Sci Rep. 2018 Aug 7;8(1):11847. doi: 10.1038/s41598-018-30291-2. PMID: 30087403; PMCID: PMC6081464.