Developmental specification of the morpho-functional diversity of glutamatergic neurons of the dentate gyrus of adult mouse

L’origine temporelle et spatiale détermine de façon critique la diversité des neurones corticaux. Nous nous sommes intéressés au gyrus denté (GD) qui est la principale porte d’entrée des afférences du cortex entorhinal sur l’hippocampe. Il a été rapporté que le GD (hors hile) comprenait deux sous-catégories morpho-physiologiques de cellules glutamatergiques, les cellules granulaires (CG) et les cellules granulaires semilunaires (CGS). Bien qu'elles ne représentent qu’une faible proportion des neurones glutamatergiques du GD, avec une morphologie dendritique et une localisation de leur soma particulière, elles ont été dernièrement identifiées comme étant un composant majeur du traitement de l’information à travers le circuit du GD. Étant donné que les neurones GABAergiques et glutamatergiques pionniers de CA3 ont été montrés comme se développant en neurones supportant les fonctions majeures de réseau, nous nous sommes demandé si une origine temporelle précoce pourrait également spécifier le devenir des CGS. Nous avons alors montré que les CGS sont générées bien avant la population générale des CG et qu'elles présentent des caractéristiques électrophysiologiques particulières contribuant à une excitabilité moindre, qu’elles partagent avec les CG pionnières. De plus, nous avons mis en évidence que les cellules moussues (CM) du hile du GD, faisaient également partie d’une population de neurones générés tôt. Nous avons montré l’existence de contacts entre les axones des CG et CGS et les dendrites des CM générées tôt du hile. Cela mettrait donc en exergue un réseau pionnier au sein du GD entre des populations de neurones générés tôt de différentes sous-structures.Spatial and temporal origin critically determines the cortical neurons diversity. We were interested in the dentate gyrus (DG), which is the main entry point for afference of the entorhinal cortex on the hippocampus.It has been reported that the DG comprise two morpho-physiological subcategories of glutamatergic cells, granule cell (GC) and semilunar granule cell (SGC). The latter represent only a very small minority of GD glutamatergic neurons, characterized by a particular dendritic morphology and localization of their soma, they have recently been identified as a major component of information processing across DG circuit. Since both early born GABAergic and glutamatergic neurons in CA3 were shown to develop into neurons supporting major network functions, we wondered whether an early temporal origin could similarly specify the semilunar cell fate. We then showed that SGC, are generated earlier than the general population of GCs. Besides morphology, adult SGC display characteristic electrophysiological features contributing to a lower excitability shared with pioneer GC. In addition, our observations to fate map GC and SGC showed that mossy cells (MC), the main glutamatergic neurons of the DG hilus, were also part of an early born neuronal population. Taking into account this observation, we have shown the existence of contacts between the mossy fibers (GC and SGC axons) and the dendrites of the early born MC of the hilus. This would highlight a pioneer network within the GD between early born neuron populations of different substructures