-Présentation :
De nombreuses questions majeures dans le domaine des neurosciences nécessitent de cartographier la dynamique à long terme de l'activité neuronale, à grande échelle mais avec une résolution cellulaire, chez l’animal en comportement. Les révolutions en cours dans le domaine de l’imagerie fonctionnelle, avec l’essor spectaculaire de la photonique et la conception de nouvelles sondes, ouvre désormais cette possibilité. La maîtrise de ces percées technologiques dans différents modèles animaux détermine de manière critique la compétitivité de nos équipes de recherche. Pour relever ce défi, nous ambitionnons de créer le Centre CIRCUITPHOTONICS : une plateforme pour l'imagerie in vivo minimalement invasive de la dynamique des circuits neuronaux chez les rongeurs et les primates non humains (PNH). Son originalité réside dans le déploiement et la co-conception de technologies d'imagerie innovantes avec un seul objectif : suivre l'émergence et la plasticité des circuits fonctionnels pendant le développement et leur dynamique pendant le comportement, dans le cerveau sain et malade.
- Les attendus du point de vue des enseignants / des chercheurs / des étudiants / du monde socio-économique
Notre ambition est de faire évoluer le potentiel de la communauté des neurosciences marseillaises dans le domaine de l’imagerie au-delà de l'état de l'art, selon trois grands défis technologiques : (1) l'imagerie cérébrale profonde chronique et peu invasive ; (2) l'imagerie rapide de la dynamique du potentiel membranaire ; (3) l'imagerie des PNH, en particulier le marmouset, modèle prometteur pour la recherche biomédicale. Pour atteindre ces objectifs, nous opérerons à deux niveaux technologiques. Premièrement, nous adapterons les instruments commerciaux (microscopie 3P ou balayage à déflecteur acousto-optique (AOD)) pour cartographier l'activité neuronale dans des conditions exceptionnellement difficiles telles que le développement du cerveau ou les PNH. Deuxièmement, nous transférerons des technologies innovantes (endoscopes, photoacoustique) depuis les laboratoires d'optique. Le succès de CIRCUITPHOTONICS est garanti par : (1) le leadership expérimental et théorique de l'INMED et de l'INT dans la dissection optique des circuits neuronaux à différentes échelles; (2) l'expertise de pointe de FRESNEL dans le développement d'outils optiques pour des applications dans les sciences de la vie et, (3) l'expertise inédite en ingénierie dans les domaines de l'optique, de l'analyse de données d'imagerie et de la mécatronique de la plate-forme multi-ingénierie unique CENTURI pour la biologie. En outre, CIRCUITPHOTONICS créera un environnement stimulant favorisant la co-conception de la prochaine génération d'instruments avec des partenaires industriels. Nous comptons donc sur une collaboration étroite avec trois partenaires industriels, leaders dans leurs domaines respectifs (BRUKER, KARTHALA, LIGHTCORE).