DS0407 -

Enregistrements in toto de l'activité neuronale chez la larve de poisson-zèbre lors de stimulations acousto-visuelles et analyse de réseaux – ZEBRAIN

Résumé de soumission

Comprendre comment la perception émerge de la dynamique collective du formidable ensemble de neurones que constitue un cerveau de vertébré fait indéniablement partie des questions scientifiques les plus excitantes de notre époque. La nature multi-échelle du cerveau permet des traitements complexes, parmi lesquels l'intégration des entrées sensorielles joue un rôle central. Chaque système sensoriel transduit une forme différente d'énergie, et fournit au cerveau une vision indépendante de l'environnement, ce qui entraîne deux conséquences majeures : (i) le cerveau doit prioriser en permanence ce flux massif d'information, et (ii) le cerveau peut exploiter ces différentes informations pour affiner sa perception. Le but de ce projet est de construire un ensemble d'outils à la fois expérimentaux et analytiques qui permettront, pour la première fois, d'enregistrer l'activité neuronale à l'échelle du cerveau pendant des tâches d'intégration multi-modale et de déchiffrer les processus neuronaux associés.

Pour cela, nous voulons utiliser un animal modèle spécifique, la larve de poisson-zèbre. Le poisson zèbre - initialement utilisé pour étudier le développement embryonnaire et la régénération des tissus - s'impose depuis peu comme un modèle de choix pour les neurosciences. Le développement rapide de l'imagerie calcique - étroitement relié aux progrès de la génétique - a abouti à des améliorations remarquables du nombre de neurones pouvant être enregistrés simultanément. Récemment, les approches de microscopie par nappe de lumière ont permis par exemple d'enregistrer l'activité de 85%
des neurones d'une larve de poisson-zèbre intacte avec une résolution cellulaire.

Ces avancées majeures dans le domaine de l'imagerie fonctionelle nous permettent ajourd'hui d'aborder des problématiques récurentes des neurosciences avec un oeil nouveau. Dans ce projet nous proposons d'étudier des apects fondamentaux reliés à l'intégration multi-sensorielle en faisant des enregistrements de l'activité de cerveaux entiers lors de stimulations audio-visuelles simples. Dans le cadre d'une collaboration avec des théoriciens reconnus, nous testerons et ferons évoluer des modèles d'inférence de réseau et nous explorerons dans quelle mesure le cerveau du poisson-zèbre
utilise des approches probabilistes pour gérer la nature intrinsèquement fluctuante des entrées sensorielles.

Nous sommes convaincus que la convergence de ces nouveaux outils expérimentaux et théoriques sont propices à réveler des mécanismes fondamentaux sur l'intégration multi-sensorielle.

Coordination du projet

Raphaël CANDELIER (Laboratoire Jean Perrin)

L'auteur de ce résumé est le coordinateur du projet, qui est responsable du contenu de ce résumé. L'ANR décline par conséquent toute responsabilité quant à son contenu.

Partenaire

LJP Laboratoire Jean Perrin

Aide de l'ANR 282 400 euros
Début et durée du projet scientifique : septembre 2016 - 36 Mois

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