DONATE MAINS

ERC OMARREOlivier Marre, directeur de recherche à l’Institut de la Vision, vient d’obtenir un « Grant Consolidator » du Conseil Européen pour la Recherche (ERC). Un financement exceptionnel qui va lui permettre de conduire le projet Deep Retina, destiné à comprendre les mécanismes à l’œuvre dans la traduction de la lumière en images.

Quel a été votre parcours ?

En tant qu’ingénieur de formation, j’ai toujours été fasciné par la vision. La question qui m’anime depuis le début est très simple: comment voit-on ? Au cours de mes études je me suis donc intéressé au système visuel : Que se passe-t-il dans le cerveau, comment arrive-t-on à voir, comment arrive-t-on à extraire des informations de l’environnement etc. En commençant à avancer dans les neurosciences, j’ai rencontré le Dr Yves Frégnac, spécialiste du cortex visuel, avec qui j’ai préparé une thèse consacrée au fonctionnement du cortex visuel.

Et pourtant, vous travaillez sur la rétine…

Pendant longtemps, on considérait que la rétine et le thalamus agissaient comme de simples relais et que le cortex visuel était vraiment l’endroit où se passaient les choses intéressantes. J’ai donc entrepris de comprendre comment se codent des scènes dites complexes, c’est-à-dire comment réagissent nos neurones face à une scène avec des sujets en mouvements, à des profondeurs de champs différentes, avec des formes différentes… En réalité, je me suis aperçu que tout ceci était complexe dès la rétine.

Qu’est-ce qui rend le traitement de l’information visuelle si difficile à comprendre ?

Entre le moment où la lumière passe par la rétine jusqu’au message envoyé par le nerf optique au cerveau, il se passe plein de choses. Si la rétine représente seulement quelques millimètres carrés de tissu, elle peut aussi s’appréhender comme un calculateur très puissant qui transforme une image en impulsions nerveuses. L’image se présente à l’entrée, traverse le « calculateur rétinien », puis ressort jusqu’au nerf optique sous une autre forme sans que l’on parvienne précisément à savoir comment cette transformation s’opère.

De quelle manière essayez-vous d’y répondre ?

Après ma thèse, j’ai fait un post-doctorat à Princeton aux USA. C’est là-bas que j’ai commencé à travailler sur la rétine. Cette université est notamment réputée pour sa tradition interdisciplinaire : beaucoup de physiciens sont devenus chercheurs en neurosciences. J’y ai mis au point une technique qui me permets d’enregistrer énormément de cellules ganglionnaires (la couche de sortie dans la rétine) en même temps, tout en leur présentant n’importe quel stimulus à l’entrée. Cependant, il était impossible de savoir ce qui se passait au milieu. Et c’est justement en venant perturber certaines de ces cellules au milieu que l’on pourrait voir l’impact à la sortie. Ceci permettrait de comprendre le rôle de chacun des types cellulaires qui sont présents. Du point de vue du biologiste ou du médecin, des cellules ne fonctionnant pas ou mal pourraient induire une pathologie !

Où en sont vos recherches aujourd’hui à l’Institut de la Vision ?

Cette question des mécanismes et du « décodage rétinien » est au cœur de mon travail et de mon projet Deep Retina. Pour ce faire, je développe une approche interdisciplinaire en combinant l’enregistrement à grande échelle de l’activité rétinienne avec des outils théoriques pour analyser ces données.
La thématique du codage a été récemment très bouleversée par l’intelligence artificielle. Elle tend à modéliser le traitement d’une scène complexe qui est produit par la rétine. C’est le premier volet de mon projet. L’autre point se concentre sur la compréhension du fonctionnement individuel des neurones présents dans les couches intermédiaires de la rétine. Ceci m’est aujourd’hui permis grâce aux outils développés par Valentina Emiliani dont la technique permet d’activer ou inactiver des neurones individuellement, couplé à la thérapie optogénétique mise au point par Deniz Dalkara et Serge Picaud, destinée à cibler des types de cellules spécifiques dans la rétine et de les rendre sensibles à la lumière.

L’institut de la Vision est une vraie chance pour des chercheurs aux compétences très différentes et complémentaires, de pouvoir travailler sur des projets communs. Un lieu où les gens passent les frontières sans se poser de question. C’est très rare.