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Appel

En réponse à Appel à projets 2017 : Technologies innovantes:
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Résumé

Un objectif de longue date en neurosciences est de démêler les bases neuronales de la perception, de la formation de la mémoire et des comportements. Pour atteindre cet objectif, il peut être utile de manipuler et d’enregistrer l’activité neuronale avec une précision cellulaire pendant que l’animal (ici, un rongeur) exécute des tâches comportementales spécifiques. De telles expériences peuvent être réalisées avec des méthodes optiques, en utilisant la photostimulation d’activateurs optogénétiques et l’imagerie par fluorescence de messagers calciques. Pour appliquer les méthodes optiques à des souris se comportant librement, deux approches ont été suivies : un microscope peut être entièrement miniaturisé et placé sur la tête du rongeur, ou un instrument optique de transmission d’images peut être utilisé comme relais entre l’animal et un microscope de taille normale fait sur mesure, ce qui permet de surmonter partiellement les contraintes de miniaturisation.

Grâce à cette seconde stratégie, nous avons développé un fibroscope pour l’imagerie par fluorescence rapide avec sectionnement optique, utilisant l’imagerie confocale multipoint et l’imagerie à balayage linéaire [1]. Pour les deux modalités d’imagerie, le faisceau d’éclairage est formé par modulation d’intensité avec un dispositif numérique à micromiroir, offrant une grande adaptabilité à l’échantillon et aux conditions d’imagerie. À l’aide de cet appareil, nous avons fait la démonstration d’une imagerie par fluorescence rapide (>100 Hz) du flux sanguin et de l’activité neuronale dans le cerveau de souris se comportant librement, avec un flou d’arrière-plan réduit par rapport à une imagerie à grand champ. En particulier, l’enregistrement simultané d’une activité neuronale de >100 cellules à 100 Hz a été démontré dans l’hippocampe de souris se comportant librement [2]. Nous travaillons actuellement à l’amélioration du signal de fluorescence et à la réduction du bruit de fond en développant de nouveaux micro-objectifs à grande ouverture numérique, ainsi qu’au couplage du fibroscope avec des enregistrements électrophysiologiques.

[1] Dussaux et al, Scientific Reports 8, 16262 (2018).
[2] Dussaux et al, in preparation

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