Déchiffrer le mystère de la vision cérébrale : ouvrir la voie aux traitements des déficiences visuelles

Restitution holographique 3D de l’activité du cérébrale avec une résolution de l’ordre du neurone

En travaillant ensemble, ils ont amélioré la microscopie de pointe actuelle afin de pouvoir non seulement suivre l’activité d’un seul neurone, mais également de le manipuler grâce à l’optogénétique. « La capacité à perturber ou manipuler le flux d’excitation et d’inhibition est essentielle pour élucider les relations de causalité entre les neurones et ainsi leur rôle dans la santé et la maladie, déclare la titulaire de la chaire. Pour ce faire, nous avons réfléchi à la façon d’utiliser la lumière sculptée pour activer ou désactiver un, ou plusieurs neurones spécifiques à la fois, avec une précision à la cellule et à la milliseconde près. »

Ils ont mis au point un microscope holographique capable d’envoyer une lumière ciblée dans une coupe d’encéphale ou un cerveau de souris. Cette approche, combinée à l’ontogénétique, permet de contrôler et de manipuler de manière précise l’activation des neurones dans le circuit visuel. « Nous allons utiliser cette nouvelle technologie pour étudier les mécanismes qui régulent la connectivité et le traitement des signaux dans les principaux circuits de la vision (la rétine, le corps géniculé latéral, le cortex visuel primaire), avec une précision temporelle et une résolution spatiale sans précédent. » La perspective à long terme est de mettre en lumière les formes complètes et l’architecture globale de la vision, afin d’obtenir « l’ingénierie inverse du circuit visuel complet », conformément à l’énoncé du projet.

« La technologie dont nous allons faire la démonstration, explique le Dr. Valentina Emiliani, permettra un jour de “jouer avec le cerveau comme avec un piano”, un rêve qui va donner aux scientifiques la possibilité de comprendre comment un certain schéma d’activité contribue aux calculs effectués par le cerveau, et au traitement de l’information visuelle.