Microscopie à modulation du front d'ondes
Les recherches du groupe Microscopie à modulation du front d'ondes combinent l’innovation technologique et des questions fondamentales en neurosciences.
Sur le plan technologique, le groupe développe des méthodes optiques avancées pour la stimulation et le suivi de l’activité neuronale (approches tout-optiques), intégrant l’excitation mono- et multiphotonique avec le façonnage spatio-temporel du front d’onde, l’illumination holographique, et l’ingénierie de sondes.
Du côté neuroscientifique, ces outils de pointe, associés à des actuateurs optogénétiques et à des approches d’imagerie fonctionnelle, sont utilisés pour étudier avec une précision sans précédent la connectivité fonctionnelle et le traitement de l’information dans les circuits neuronaux sous-jacents à la perception visuelle.
En parallèle, les connaissances issues de l’étude des circuits visuels et des développements méthodologiques avancés guident des efforts de recherche translationnelle à plus grande échelle, visant à comprendre et, à terme, à restaurer la vision chez l’être humain
Présentation
Combinées à des actuateurs optogénétiques et à des lasers amplifiés de haute puissance, ces stratégies optiques permettent un contrôle spatio-temporel précis de l’activité de neurones uniques ou de populations neuronales ciblées. Elles ont ainsi rendu possible la manipulation de circuits neuronaux dans des volumes de l’ordre du millimètre, avec une résolution spatiale cellulaire et une précision temporelle de l’ordre de la milliseconde dans le cortex de la souris, in vitro comme in vivo.
Couplées à l’imagerie calcique, le groupe a pu démontrer des approches tout-optiques de lecture/écriture permettant de suivre et de manipuler simultanément l’activité neuronale, ouvrant la voie à une cartographie fonctionnelle fine des circuits neuronaux.
En intégrant l’holographie multiphotonique à l’endoscopie, le groupe a montré la possibilité de réaliser simultanément de la photostimulation et de l’imagerie fonctionnelle rapide (jusqu’à 80 Hz) à résolution cellulaire chez des souris en libre mouvement, en ciblant à la fois des régions corticales et l’hippocampe.
Plus récemment, le groupe a démontré que le façonnage holographique de la lumière combiné au temporal focusing permet une imagerie de potentiel de membrane à haut contraste et haute résolution, in vitro et in vivo, dans des préparations densément marquées, notamment le cortex de la souris et des larves de poisson zèbre exprimant des indicateurs génétiquement encodés du potentiel de membrane basés sur la GFP ou les rhodopsines.
Domaines de recherche
- Manipulation tout optique chez des animaux en mouvement libre
- Manipulation tout optique des circuits rétiniens
- Optogénétique holographique et imagerie en tension
- Manipulation en profondeur de circuits tout optique avec microscopie holographique 3P
Les membres de l'équipe
Publications scientifiques
Vous trouverez ci-dessous les dernières publications scientifiques dans le domaine : Microscopie à modulation du front d'ondes.