Lionel DAHAN | CBI Toulouse

DAHAN

Lionel

ENSEIGNANT·E-CHERCHEUR·EUSE / RESEARCH PROFESSOR

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REMEMBeR Revealing Memory Mechanisms in the Brain

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My research focuses on the neurobiological mechanisms underlying memory and the cognitive impairments associated with Alzheimer’s disease. It is structured around two main lines of investigation: the role of dopamine in hippocampal synaptic plasticity supporting learning, and the analysis of epileptiform activity related to Alzheimer’s pathology.

As the team’s electrophysiologist, I have developed in vivo electrophysiology protocols in both anesthetized and freely moving mice, along with optogenetic approaches combined with behavioral paradigms. Using these techniques, we demonstrated that dopamine triggers synaptic plasticity and episodic learning, thereby uncovering a central role for this neuromodulatory system in supervised learning processes. This line of research continues through a mechanistic exploration in collaboration with Paula Pousinha (Nice), Peter Vanhoutte (Paris), and Yaroslav Sych (Strasbourg).

In parallel, I have identified early and paradoxical epileptiform activity in the Tg2576 mouse model of Alzheimer’s disease, particularly during REM sleep—a brain state usually protective against epilepsy. This finding led to the development of a translational research project examining the interactions between sleep, memory, and epilepsy in Alzheimer’s disease. This project is conducted in collaboration with Dr. Emmanuel Barbeau and Dr. Lionel Nowak (CerCo, Toulouse), Dr. Luc Valton and Prof. Pariente (Toulouse University Hospital), and Lisa Genzel (Donders Institute, Netherlands).

Je mène des recherches sur les mécanismes neurobiologiques de la mémoire et des troubles cognitifs liés à la maladie d’Alzheimer. Mon activité s’articule autour de deux axes principaux : le rôle de la dopamine dans la plasticité synaptique hippocampique sous-tendant l’apprentissage, et l’analyse des activités épileptiques associées à la maladie d’Alzheimer.

Électrophysiologiste de formation, j’ai mis en place au sein de notre équipe des protocoles d’électrophysiologie in vivo chez la souris, ainsi que des approches optogénétiques couplées au comportement. Ces outils nous ont permis de démontrer que la dopamine déclenche la plasticité synaptique et l’apprentissage épisodique, révélant un rôle clé de cette neuromodulation dans un processus d’apprentissage supervisé. Ce travail se prolonge par une étude mécanistique en collaboration avec Paula Pousinha (Nice), Peter Vanhoutte (Paris) et Yaroslav Sych (Strasbourg).

Par ailleurs, j’ai mis en évidence des activités épileptiques précoces et paradoxales chez la souris Tg2576 modèle de la maladie d’Alzheimer, notamment pendant le sommeil paradoxal. Cette découverte a conduit au développement d’un projet translationnel explorant les liens entre sommeil, mémoire et épilepsie, en partenariat avec le Dr Emmanuel Barbeau et le Dr Lionel Nowak (CerCo, Toulouse), le Dr Luc Valton et le Pr Pariente (CHU de Toulouse) ainsi que Lisa Genzel (Donders, Pays bas).