Neurostimulation via optogénétique et nanoparticules fluorescent organiques. – NEONS

La stimulation cérébrale ou neuromodulation est un outil thérapeutique prometteur pour le traitement de nombreuses affections neuro-psychiatriques (épilepsie, douleur chronique, AVC, dépression etc.). Son succès est actuellement limité par son caractère invasif et son manque de précision. En effet, avec les approches actuelles, des zones cérébrales entières sont stimulées sans spécificité vis-à-vis des réseaux neuronaux. La stimulation non invasive ciblant des circuits cérébraux précis constitue donc un enjeu scientifique et médical majeur. Ce projet a pour objectif d’allier 3 techniques de pointe pour concevoir une technologie de neuromodulation non invasive de réseaux et de mécanismes neuronaux ciblés. Nous développerons un système de boîte à outil innovant, combinant la chimie de synthèse pour l’élaboration de nanoparticules organiques fluorescentes, l’optogénétique et une interface cerveau-machine pour la stimulation en temps réel. Des nanoparticules organiques fluorescentes convertiront des ondes lumineuses infrarouges extracérébrales en lumière visible capable d’activer des circuits neuronaux exprimant sélectivement une opsine. La stimulation en boucle fermée, fonction de l’activité cérébrale en temps réel, ajoutera au ciblage des circuits neuronaux, celui de leurs mécanismes spécifiques. La neuromodulation non invasive de précision et la synthèse de composés organiques pour la photo-conversion infrarouge vers le visible sont des domaines de recherche de pointe. Forts de résultats préliminaires clairs et probants, nous proposons un projet de recherche pour engager la résolution de ces deux défis scientifiques. Nos résultats contribueront fortement au développement d’une technologie de rupture pour les sciences chimiques et biologiques ainsi que la médecine.