Observer l’activité électrique des neurones grâce à l’imagerie optique

Publié le : 30 mars 2017

Porteur de projet : Dr Marco Canepari, Institut des Neurosciences de Grenoble

Titre du projet : « Imagerie simultanée à haute résolution du potentiel de membrane et calcique : une méthode unique d’étudier les canalopathies du cerveau »

Equipement financ » : 163 000 € attribués en 2013 pour l’acquisition d’un matériel technique permettant de réaliser simultanément l’imagerie calcique et du voltage. Cet équipement est financé grâce à l’opération Rotary-Espoir en Tête 2019 et l’expertise scientifique est assurée par le Conseil scientifique de la FRC.

Description du projet

Notre cerveau est l’organe de communication par excellence. Nos milliards de neurones ne cessent d’échanger des signaux. Mais parfois, cela coince, cela ne passe plus. C’est une canalopathie, une maladie des canaux ioniques* de notre cerveau ; une maladie neurologique. Dans l’étude de ces pathologies, la comparaison de signaux émis par des neurones normaux et ceux émis par des neurones « malades », donne des renseignements importants sur les dysfonctionnements de ces derniers. Mais comment voir ces neurones ? Le Dr Marco Canepari, de l’Institut des Neurosciences de Grenoble, a mis en place une technique d’imagerie simultanée du voltage et du calcium qui peut être utilisée dans les cultures neuronales ou dans les tranches de cerveau pour étudier l’activité électrique de neurones individuels ou de réseaux neuronaux. 163 000 euros lui ont été attribués afin d’acquérir ce système d’imagerie à haute résolution. Ensuite, l’équipe travaillera sur le dysfonctionnement des canaux calciques à l’origine de pathologies neurologiques et mentales. Ce programme sera une plateforme ouverte à d’autres travaux sur les troubles neuronaux, et plusieurs projets collaboratifs sont envisagés avec d’autres équipes : avec l’équipe du Dr Antoine Depaulis, pour étudier l’excitation dendritique dans les neurones d’un modèle d’épilepsie ; avec l’équipe du Dr Marc Savasta, pour étudier les dysfonctionnements cellulaires associés à la maladie de Parkinson.

*Les canaux ioniques sont des protéines qui traversent la membrane des cellules et qui contrôlent de façon sélective le passage des ions (calcium, sodium etc.) à travers celle-ci. Les canaux ioniques contrôlent l’activité électrique cellulaire et sont donc impliqués dans chaque battement du cœur, dans chaque contraction musculaire et même dans chaque pensée et perception.

Le centre de recherche

L’Institut des Neurosciences de Grenoble a été créé en 2007 par l’Inserm, l’Université Joseph Fourier, le Commissariat à l’énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA) et le Centre Hospitalier Universitaire de Grenoble (CHU).

Il fédère les équipes grenobloises spécialisées dans l’étude des processus physiologiques ou pathologiques du système nerveux et le développement de techniques innovantes pour les explorer.

Intégré au campus santé de Grenoble, à côté du CHU, l’Institut accueille près de 250 chercheurs, enseignants-chercheurs, cliniciens, ingénieurs, techniciens et étudiants répartis en 14 équipes. Plusieurs plateformes techniques (imagerie RMN, imagerie confocale et biphoton, microscopie électronique, protéomique, transcriptomique) sont opérationnelles.

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Marco Canepari, chargé de recherche Inserm, est un leader international dans l’imagerie du voltage. En raison de ses compétences dans plusieurs techniques optiques pour la neurobiologie, il a été recruté en 2010 à l’Institut des Neurosciences de Grenoble (GIN).