Mark Brandon, PhD

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mark.brandon@mcgill.ca
6875 Boulevard LaSalle
Montréal, QC
H4H 1R3
Bureau:E-2125, Perry Pavilion
Fax: (514) 762-3034
Site web du laboratoire:http://markbrandonlab.com
ORCID iD: https://orcid.org/0000-0003-2113-3489
Chaire de recherche du Canada en circuits neuraux de la mémoire – Niveau 2
Chercheur, Centre de recherche Douglas
Professeur agrégé, Département de psychiatrie, Université McGill
Nom du laboratoire: Circuits neuronaux de la mémoire
Groupe thématique: Vieillissement, cognition et maladie d'AlzheimerDivision: Neuroscience fondamentale
Le laboratoire du Dr Brandon étudie les fonctions des circuits neuronaux dans le système hippocampique-entorhinal dans des conditions normales et pathologiques. Le laboratoire se concentre sur quatre objectifs principaux:
- Identifier les circuits et mécanismes que le cerveau utilise pour générer des représentations de l’espace et du temps.
- Déterminer la manière dont l’organisation temporelle de l’activité neuronale et la cohérence inter-région contribue aux fonctions mnésiques
- Identifier la manière dont les circuits intra- et extra-hippocampiques contribuent au rappel de représentations mnésiques contextuelles antérieures
- Comprendre la manière dont le vieillissement et la maladie d’Alzheimer influencent le codage spatial et le rappel de mémoire spatial dans le circuit entorhinal-hippocampique.
Nous utilisons des enregistrements électrophysiologiques d’unités ainsi que des techniques d’imagerie calcique afin d’étudier l’activité de large populations de neurones dans ces circuits mnésiques, dans des animaux effectuant une différents comportements, de la simple exploration dans un champ ouvert (paradigme open-field) à la résolution de tâches mnésiques spatiales dans un labyrinthe en T ou encore dans des paradigmes de réalité virtuelle. Nous utilisons plusieurs lignées de souris transgéniques pour cibler des populations ou des réseaux spécifiques avec l’utilisation d’outils optogénétiques ou dans des expériences d’imagerie. Cette stratégie combinée offre un grand potentiel de compréhension des fonctions mnésiques au niveau de la circuitrie neuronale, et contribuera à guider la recherche de thérapies visant à restaurer la mémoire dans les démences ainsi que la maladie d’Alzheimer.
Le Dr Brandon a obtenu son doctorat en Neurosciences à l’université de Boston en 2011, alors qu’il travaillait dans le laboratoire du Dr Michael Hasselmo. Il étudiait alors les systèmes neuronaux impliqués dans la mémoire spatiale et la navigation dans le circuit entorhinal-hippocampique. En particulier, le Dr Brandon fit la découverte excitante que les cellules-grilles (grid cells) nécessitent les entrées du septum médian, une structure du prosencéphale basal qui soutient les rythmes thêta, et subissent une dégénérescence dans la maladie d’Alzheimer ainsi que l’épilepsie du lobe temporal. Le Dr Brand a ensuite étudié en tant que chercheur postdoctoral dans le laboratoire du Dr Stefan Leutgeb à l’université de Californie à San Diego. Il reçut une bourse postdoctorale NRSA du NIH pour étudier les circuits neuronaux dans le septum médian et leur contribution au codage spatial et temporel dans le circuit entorhinal-hippocampique. Le Dr Brandon fût un pionnier dans le développement des enregistrements électrophysiologiques de l’hippocampe en combinaison avec des stimulations optogénétiques du septum médian dans des souris transgéniques en libre mouvement. En 2015, le Dr Brandon a été recruté au Centre de Recherche de l’Hôpital Douglas et à l’université McGill en tant que professeur assistant afin d’établir un nouveau laboratoire pour continuer ses recherches sur le codage mnésique spatial et temporal dans le circuit entorhinal-hippocampique dans des conditions normales et pathologiques.
NIH Postdoctoral Ruth L. Kirschstein National Research Service Award (2012-2015)
Zaki Ajabi
Hyun Choong Yong
Publications clés
1) Lee JQ, Brandon MP (2023) Time and experience are independent determinants of representational drift in CA1. Neuron. 111, 15, 2, 2275-2277.
2) Ajabi Z, Keinath AT, Xuexin W, Brandon MP. (2023) Population dynamics of head direction system during drift and reorientation. Nature. 615, 892–899.
3) Ying J, Reboreda A, Yoshida M, Brandon MP. (2023) Grid cell disruption in a mouse model of early Alzheimer’s disease reflects reduced integration of self-motion cues. Current Biology. Jun 19;33(12):2425-2437.
4) Keinath AT, Mosser CA, Brandon MP. (2022) The representation of context in mouse hippocampus is preserved despite neural drift. Nature Communications. 13:2415.
5) Ying J, Keinath AT, Lavoie R, Brandon MP. (2022) Selective impairment of the grid cell network in early Alzheimer’s disease. Nature Communications. 3l:886.
6) Robinson JC, Brandon MP. (2021) Skipping ahead: A circuit for representing the past, present and future. Elife. Oct 14;10:e68795
7) Vladislava S*, Ying J*, Morgan E, Brandon MP, Wolbers T. (2021) Path integration in normal aging and Alzheimer’s disease. Trends in Cognitive Sciences. Feb;26(2):142-158.
8) Badrinarayanan S, Manseau F, Williams S, Brandon MP. (2021) A characterization of the electrophysiological and morphological properties of vasoactive intestinal peptide (VIP) interneurons in the medial entorhinal cortex (MEC). Front. Neural Circuits. 15:653116.
9) Mosser CA, Haqqee Z, Nieto-Posadas A, Williams S, Brandon MP. (2021). The McGill- Mouse-Marmoset Platform: High-throughput Calcium Imaging of Neuronal Populations During Standardized Behavioral Tasks. Genes Brain and Behavior. Jan;20(1): n/a.
10) Keinath AT, Robinson J, Nieto-Posadas A, Brandon MP. (2020). DG-CA3 circuitry mediates hippocampal representations of latent information. Nature Communications. 11(3026): n/a.
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Publications
2026
Author Correction: Predictive coding of reward in the hippocampus Divers
2026, ISSN: 1476-4687.
Predictive coding of reward in the hippocampus Article de journal
Dans: Nature, vol. 651, no 8105, p. 414–420, 2026, ISSN: 1476-4687.
Social valence dictates sex differences in identity recognition Article de journal
Dans: Transl Psychiatry, vol. 16, no 1, p. 53, 2026, ISSN: 2158-3188.
2025
Medial entorhinal VIP-expressing interneurons receive input from the thalamic anterior dorsal nucleus and are critical for spatial memory Article de journal
Dans: Proc Natl Acad Sci U S A, vol. 122, no 51, p. e2425024122, 2025, ISSN: 1091-6490.
Identifying representational structure in CA1 to benchmark theoretical models of cognitive mapping Article de journal
Dans: Neuron, vol. 113, no 2, p. 307–320.e5, 2025, ISSN: 1097-4199.
2024
Optogenetic silencing of medial septal GABAergic neurons disrupts grid cell spatial and temporal coding in the medial entorhinal cortex Article de journal
Dans: Cell Rep, vol. 43, no 8, p. 114590, 2024, ISSN: 2211-1247.
2023
Time and experience are independent determinants of representational drift in CA1 Article de journal
Dans: Neuron, vol. 111, no 15, p. 2275–2277, 2023, ISSN: 1097-4199.
Grid cell disruption in a mouse model of early Alzheimer's disease reflects reduced integration of self-motion cues Article de journal
Dans: Curr Biol, vol. 33, no 12, p. 2425–2437.e5, 2023, ISSN: 1879-0445.
Author Correction: Population dynamics of head-direction neurons during drift and reorientation Divers
2023, ISSN: 1476-4687.
Population dynamics of head-direction neurons during drift and reorientation Article de journal
Dans: Nature, vol. 615, no 7954, p. 892–899, 2023, ISSN: 1476-4687.
2022
The representation of context in mouse hippocampus is preserved despite neural drift Article de journal
Dans: Nat Commun, vol. 13, no 1, p. 2415, 2022, ISSN: 2041-1723.
Path integration in normal aging and Alzheimer's disease Article de journal
Dans: Trends Cogn Sci, vol. 26, no 2, p. 142–158, 2022, ISSN: 1879-307X.
Disruption of the grid cell network in a mouse model of early Alzheimer's disease Article de journal
Dans: Nat Commun, vol. 13, no 1, p. 886, 2022, ISSN: 2041-1723.
2021
Skipping ahead: A circuit for representing the past, present, and future Article de journal
Dans: Elife, vol. 10, 2021, ISSN: 2050-084X.
The McGill-Mouse-Miniscope platform: A standardized approach for high-throughput imaging of neuronal dynamics during behavior Article de journal
Dans: Genes Brain Behav, vol. 20, no 1, p. e12686, 2021, ISSN: 1601-183X.
A Characterization of the Electrophysiological and Morphological Properties of Vasoactive Intestinal Peptide (VIP) Interneurons in the Medial Entorhinal Cortex (MEC) Article de journal
Dans: Front Neural Circuits, vol. 15, p. 653116, 2021, ISSN: 1662-5110.
2020
Cholinergic dysfunction in the dorsal striatum promotes habit formation and maladaptive eating Article de journal
Dans: J Clin Invest, vol. 130, no 12, p. 6616–6630, 2020, ISSN: 1558-8238.
DG-CA3 circuitry mediates hippocampal representations of latent information Article de journal
Dans: Nat Commun, vol. 11, no 1, p. 3026, 2020, ISSN: 2041-1723.
Nouvelles
Plusieurs chercheur·es obtiennent un financement du CRSNG
Le Conseil de Recherches en Sciences Naturelles et en Génie du Canada (CRSNG) a annoncé les résultats pour l’année 2026. Les Mark Brandon, Mallar Chakravarty, Bruno Giros, Majid Mohajerani, Patricia Silveira, Nicolas Tritsch, Sylvain Williams and Tak Pan Wong font partie des lauréats du concours du Programme de recherche axée sur la découverte. Le Programme…
Le Dr Mark Brandon nommé nouveau directeur des neurosciences fondamentales au Douglas
Le 15 juin 2026 Nous avons le plaisir d’annoncer qu’en mai 2026, le Dr Mark Brandon a été nommé nouveau directeur des neurosciences fondamentales au Douglas. Il succède au Dr Sylvain Williams, qui dirigeait ce secteur important depuis décembre 2020 avec dévouement. Au cours des six dernières années, le Dr Williams a été un défenseur engagé de notre communauté…
Les étudiantes et étudiants du Douglas récompensés avec des bourses de recherche fédérales
19 mai 2026 Les résultats des programmes de bourses de recherche et d’études des IRSC et du CRSH ont été annoncés! Nous sommes heureux de vous présenter la liste des étudiants du centre de recherche du Douglas qui ont été récompensés selon les différentes catégories. Anna Marier Bourses d’etudes supérieures en recherche du Canada au…
Bien plus qu’une boîte à souvenirs, l’hippocampe prédirait les récompenses – Dr Mark Brandon
La récente étude menée par Dr Mark Brandon publiée dans Nature fait l’objet d’un article dans McGill News. La recherche démontre que l’hippocampe ne se contente pas de stocker des souvenirs, mais les réorganise pour anticiper l’avenir, offrant ainsi de nouvelles perspectives sur la maladie d’Alzheimer.e notre société. Il souligne l’importance de reconnaître leurs difficultés…
Comment le cerveau apprend à prédire les récompenses : un rôle clé de l’hippocampe
14 janvier 2026 Avec son équipe, Dr Mark Brandon, chercheur au Centre de recherche Douglas et professeur agrégé au département de psychiatrie de l’Université McGill, vient de publier un article qui examine comment l’hippocampe apprend à partir de l’expérience pour prédire les récompenses futures. L’article, intitulé « Predictive Coding of Reward in the Hippocampus »…
Démêler les structures cérébrales : Aperçu de la cartographie cognitive et de la navigation dans l’hippocampe
22 novembre 2024 Auteur.es: J. Quinn Lee, Alexandra T. Keinath, Erica Cianfarano, Mark Brandon Rappelez-vous la dernière fois que vous vous êtes promené dans un parc : en parcourant les différents chemins, votre hippocampe vous a aidé à créer une carte mentale qui vous a permis de retrouver votre chemin plus tard. L’hippocampe est une…
Le Dr Mark Brandon obtient une subvention Momentum de Brain Canada
Le 19 septembre 2024 Le jeudi 19 septembre 2024, Brain Canada a annoncé la liste des cinq lauréats de ses subventions Momentum, un programme visant à offrir aux chercheurs une opportunité d’étendre leurs projets déjà financés dans le cadre du programme Futurs leaders canadiens de la recherche sur le cerveau. Ce programme permet aux chercheurs…
Le laboratoire Brandon publie un commentaire sur la dérive représentationnelle dans la revue Neuron
2 août 2023 Mark Brandon et J. Quinn Lee, chercheur post-doctoral dans son groupe, ont publié aujourd’hui un commentaire dans Neuron, intitulé “Time and experience are independent determinents of representational drift in CA1” (Le temps et l’expérience sont des déterminants indépendants de la dérive représentationnelle dans CA1). Dans cet article, Lee et Brandon évoquent deux…
Une recherche récemment publiée révèle l’impact de la maladie d’Alzheimer sur le système de navigation spatiale du cerveau
Le 22 mai 2023 Une navigation réussie nécessite des informations sur le monde extérieur et notre perception des mouvements du corps (également appelés indices d’auto-mouvement, qui comprennent le feedback vestibulaire, la proprioception et le flux optique). Une étude récente du laboratoire du Dr Mark P. Brandon a porté sur un modèle murin de la maladie…
Une recherche illumine la boussole interne du cerveau
Le 22 mars 2023 Une nouvelle étude menée par Dr Mark Brandon, chercheur au Centre de recherche Douglas et professeur agrégé à l’Université McGill, et publiée dans la revue Nature, explore la façon dont la boussole interne du cerveau s’aligne avec son environnement. Ces résultats représentent déjà une avancée significative dans la compréhension fondamentale de…