Deep-BRAIN – Un nouvel endoscope pour enregistrer l’activité des structures cérébrales profondes du cerveau chez les animaux libres

L’enregistrement de l’activité neuronale chez les animaux en liberté est devenu accessible ces dernières années. Toutefois, l’accès aux structures profondes à l’aide, par exemple, de lentilles GRIN endommage gravement les tissus cérébraux environnants et limite l’utilisation de ces technologies. Pour résoudre ce problème, les micro-endoscopes basés sur des fibres optiques multimodes (MMOF) sont des dispositifs prometteurs pour l’imagerie cérébrale profonde avec une invasivité minimale, mais leur utilisation s’avère complexe. Ici, nous proposons de concevoir un nouveau prototype d’endoscope MMOF basé sur une nouvelle approche computationnelle. Il s’appuie sur le démixage computationnel des motifs de speckle fluctuants à faible contraste correspondant à chaque source de fluorescence après propagation à travers le MMOF pour extraire les signaux fonctionnels. Suite à la publication de la preuve de principe de cette approche dans Nature Photonics, nous proposons ici de combiner l’expertise d’une équipe de physique et d’une équipe de biologie à l’ENS pour concevoir un prototype robuste et facile à utiliser, que nous calibrerons chez des animaux fixés sur la tête et en liberté. Le dispositif sera développé en collaboration avec une nouvelle startup, YMETRY, qui est une spin-off d’IBENS.