Complexe de pré-Bötzinger et automatisme respiratoire

Identification électrophysiologique, moléculaire et génétique d’une structure cruciale pour la respiration

Electrophysiological, molecular and genetic identifications of the pre-Bötzinger complex

¹ Équipe P3M (plasticité et physiopathologie de la motricité), institut de neurosciences de la Timone, UMR 7289, CNRS-Aix-Marseille université, 27, boulevard Jean Moulin, 13385 Marseille Cedex 05, France
² Département de physiologie, université de Melbourne, Melbourne, Victoria 3010, Australie.

^* jean-charles.viemari@univ-amu.fr
^** clement.menuet@unimelb.edu.au
^† gg.hilaire@gmail.com

Résumé

À la naissance, le mammifère doit impérativement respirer afin d’oxygéner son sang. Puis, au cours de sa vie, il produira spontanément plusieurs centaines de millions de mouvements respiratoires, qu’il soit homme, souris ou éléphant. La commande nerveuse responsable de l’automatisme respiratoire est élaborée par un réseau complexe de neurones du tronc cérébral au sein duquel une région contenant des neurones respiratoires pacemaker (NRP) joue un rôle crucial : le complexe de pré-Bötzinger. Les mécanismes électrophysiologiques, moléculaires et génétiques impliqués dans le fonctionnement et la maturation du complexe de pré-Bötzinger sont discutés dans cette revue.

Abstract

From birth onwards, rhythmic breathing is required for blood oxygenation and survival in mammals. During their lifespan, human or mouse or elephant will spontaneously produce several hundreds of millions of respiratory movements. The central nervous command responsible for these spontaneous rhythmic movements is elaborated by a complex neural network extending within the brainstem. In the medulla, a special part of this network contains respiratory pacemaker neurons that play a crucial role in respiratory rhythmogenesis: the pre-Bötzinger complex. This review summarizes and discusses the main electrophysiological, molecular and genetic mechanisms contributing to the function and the perinatal maturation of the pre-Bötzinger complex.