Le Prix Bettencourt Coups d’élan pour la recherche française 2014 a récompensé Valentina Emiliani, Directrice de recherche au CNRS, pour ses travaux sur l'optogénétique.

Symphonie neuronale

Jouer avec le cerveau comme on jouerait du piano, avec pour touches les neurones et pour doigts de la lumière finement ciselée. L’optogénétique fait de ce rêve de science-fiction une réalité. Cette technologie novatrice active sélectivement, dans le cerveau d'animaux modifiés génétiquement, des neurones transformés pour réagir à la lumière. Valentina Emiliani optimise cette technique pour que les symphonies jouées par les neuroscientifiques s’affinent et se complexifient. Les avancées techniques développées par son équipe permettent d’illuminer spécifiquement des cellules uniques ou même des structures cellulaires internes.

Présentation | Lauréats Prix Coups d’élan pour la recherche française 2014

Une méthodologie innovante pour mieux comprendre le fonctionnement du cerveau

Pour parvenir à ce niveau de précision, les chercheurs modulent la forme de l’onde lumineuse. Ils surmontent ainsi de nombreuses limitations optiques qui rendent difficile le travail avec des objets épais et en 3D tels que des neurones et des tranches de cerveau. En partenariat avec la compagnie commerciale Intelligent Imaging Innovations, l’équipe de Valentina Emiliani rendra sa méthodologie accessible clés-en-main à des milliers de laboratoires de neurosciences à travers le monde. L’application de cette optogénétique de haute précision dans un large éventail de conditions expérimentales éclairera le rôle de motifs complexes d’activité neuronale dans le fonctionnement normal du cerveau et l’apparition de maladies.

Valentina Emiliani en quelques mots

Valentina Emiliani rejoint les neurosciences alors qu’il devient évident que le photon va remplacer l’électron dans l’étude du cerveau. Serge Charpak [CdE 2004 CHARPAK], Prix Coup d’élan pour la recherche française 2014, la recrute dans son laboratoire et les chercheurs portent toute leur attention sur le développement de techniques d’illumination pour la photostimulation (mono-photonique et/ou bi-photonique) des cellules neuronale.

La physicienne se consacre au développement des nouvelles techniques optiques qui reposent  sur le principe de l’holographie pour la photostimulation mono et bi-photonique des cellules neuronales.

Le fibroscope que son équipe a récemment mis à point permet par ailleurs de contrôler et enregistrer l’activité des cellules neuronales par illumination holographique dans la souris éveillée.

Dès l’avènement de l’optogénétique en 2005, le Docteur Emiliani se place au devant des problèmes d’optique rencontrés par la technique, similaires à ceux qu’elle a résolus pour la microscopie biphotonique. Récemment, son groupe a réussi à combiner les deux approches à l’échelle d’un neurone unique : deux lumières, une pour la stimulation, l’autre pour la détection.

Prix Bettencourt Coups d’élan pour la recherche française

Le Prix Coups d’élan pour la recherche française a été créé par la Fondation en 2000, il a récompensé 78 laboratoires français et plus de 900 chercheurs ont bénéficié de ce prix. Jusqu'en 2021, ce prix était attribué chaque année à quatre équipes de recherche, relevant de l’Inserm et de l’Institut des sciences biologiques du CNRS. La dotation du prix était de 250 000 euros par laboratoire lauréat.

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