Une plateforme pour la fabrication de dispositifs adaptés à l’étude de neurones cérébraux

Laurent Bourdieu– Institut de Biologie de l’École Normale Supérieure (IBENS) Paris

Titre du projet : « Plateforme opto-mécanique de précision pour les neurosciences intégratives »

 Equipement financé grâce à l’opération Rotary-Espoir en Tête 2018 et sélectionné par le Conseil scientifique de la FRC : une plateforme de prototypage pour un montant de 96 000 €

 

Description du projet

Les neurosciences sont l’une des disciplines de la biologie pour lesquelles l’évolution des techniques d’expérimentation est la plus rapide. Les nouvelles méthodes expérimentales nécessitent une miniaturisation poussée des dispositifs d’enregistrement ou de modulation de l’activité des neurones cérébraux. Ces dispositifs sont conçus et optimisés pour répondre aux contraintes propres à un type particulier d’expérimentation. Ils doivent donc être fabriqués sur mesure, le plus souvent en un petit nombre d’exemplaires. L’installation à l’Institut de Biologie de l’Ecole Normale Supérieure (IBENS, Paris) d’un poste complet de prototypage permettra aux équipes locales de concevoir et de fabriquer de tels dispositifs expérimentaux personnalisés et hautement miniaturisés. Il s’agira en particulier de pièces mécaniques ultra-précises pour l’implantation de fibroscopes miniaturisés implantés chez des souris.

 

De fait, la neurophysiologie intégrative moderne repose sur la capacité d’enregistrer et de contrôler l’activité de populations neuronales parfaitement identifiées chez des animaux présentant des symptômes modèles de pathologies neurologiques ou psychiatriques humaines. Les techniques d’enregistrement et de contrôle de l’activité neuronale dans diverses structures cérébrales  peuvent maintenant être mises en oeuvre en même temps que d’autres types de mesures pertinentes chez le même animal. L’installation du poste de prototypage permettra aux ingénieurs de l’IBENS de fabriquer des microdispositifs pour la  réalisation de plusieurs projets de recherche préclinique (chez la souris, le poisson zèbre, etc) résolument ouverts sur la clinique humaine. Par exemple:

  • Equipe Bourdieu : Des fibroscopes miniaturisés seront développés et utilisés pour étudier le rôle des réseaux hippocampo-corticaux dans les processus mnésiques (mémoire).
  • Equipe Léna / Popa : Des micro-dispositifs adaptés seront utilisés pour analyser le rôle du cervelet dans la programmation et l’exécution d’actions motrices volontaires. Ces études seront conduites dans des situations physiologiques normales ou pathologiques (dystonie, dyskinésie dans le contexte de la maladie de Parkinson).
  • Équipe Paoletti : Des fibres optiques seront affinées pour le suivi optique, électrique et chimique simultané de l’implication des récepteurs GluN2B-NMDA dans la mémoire, la mort neuronale, voire l’évaluation de leur potentiel thérapeutique dans des maladies comme la schizophrénie.

D’autres équipes de l’IBENS envisagent d’ores et déjà de solliciter également la plateforme de micromécanique pour des études neurophysiologiques ciblées sur l’apprentissage moteur, la rééducation motrice et la plasticité synaptique.

 

Le centre de recherche

Depuis 2010, l’Institut de Biologie de l’Ecole Normale Supérieure (IBENS) de Parisrassemble des équipes de recherche et des plates formes technologiques autour de programmes de recherche qui concernent la génétique et la génomique, la biologie du développement, les neurosciences, l’évolution et la biologie des plantes.

L’objectif est de promouvoir au cœur même de Paris, une recherche et un enseignement transdisciplinaires bénéficiant d’un environnement exceptionnel constitué non seulement de l’IBENS, mais également des départements de Physique, de Chimie, de Mathématiques et des Etudes cognitives de l’Ecole Normale Supérieure.

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Crédit photo : © Philippe Fraysseix

► Voir tous les projets financés en 2018 grâce à l’opération Rotary-Espoir en Tête

Laurent Bourdieu, responsable de la section Neurosciences de l'IBENS

Laurent Bourdieu, ancien élève de l’Ecole Normale Supérieure (Paris) a effectué une thèse en Physique de la matière condensée à l’UPMC et un stage post-doctoral en biophysique à Rockefeller University (NY).Son activité de recherche porte sur la représentation de l’information sensorielle dans le cortex.

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