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Valentina
Emiliani

Lumière sur la connectique neuronale

Prix Bettencourt Coups d’élan pour la recherche française - 2014

Jouer avec le cerveau comme on jouerait du piano, avec pour touches les neurones et pour doigts de la lumière finement ciselée. L’optogénétique fait de ce rêve de science-fiction une réalité. Cette technologie novatrice active sélectivement, dans le cerveau d'animaux modifiés génétiquement, des neurones transformés pour réagir à la lumière.

Valentina Emiliani optimise cette technique pour que les symphonies jouées par les neuroscientifiques s’affinent et se complexifient. Les avancées techniques développées par son équipe permettent d’illuminer spécifiquement des cellules uniques ou même des structures cellulaires internes. Pour parvenir à ce niveau de précision, les chercheurs modulent la forme de l’onde lumineuse.

Ils surmontent ainsi de nombreuses limitations optiques qui rendent difficile le travail avec des objets épais et en 3D tels que des neurones et des tranches de cerveau. En partenariat avec la compagnie commerciale Intelligent Imaging Innovations, l’équipe de Valentina Emiliani rendra sa méthodologie accessible clés-enmain à des milliers de laboratoires de neurosciences à travers le monde.

L’application de cette optogénétique de haute précision dans un large éventail de conditions expérimentales éclairera le rôle de motifs complexes d’activité neuronale dans le fonctionnement normal du cerveau et l’apparition de maladies.

 

Valentina Emiliani

Valentina Emiliani rejoint les neurosciences alors qu’il devient évident que le photon va remplacer l’électron dans l’étude du cerveau. Serge Charpak [CdE 2004 CHARPAK], Prix Coup d’Elan pour la recherche française 2014, la recrute dans son laboratoire et les scientifiques portent toute leur attention sur le développement de techniques d’illumination pour la photostimulation (mono-photonique et/ou bi-photonique) des cellules neuronale.


La physicienne se consacre au développement des nouvelles techniques optiques qui reposent  sur le principe de l’holographie pour la photostimulation mono et bi-photonique des cellules neuronales.


Le fibroscope que son équipe a récemment mis à point permet par ailleurs de contrôler et enregistrer l’activité des cellules neuronales par illumination holographique dans la sourie éveillée.


Dès l’avènement de l’optogénétique en 2005, le Dr Emiliani se place au devant des problèmes d’optique rencontrés par la technique, similaires à ceux qu’elle a résolus pour la microscopie biphotonique. Récemment, son groupe a réussi à combiner les deux approches à l’échelle d’un neurone unique : deux lumières, une pour la stimulation, l’autre pour la détection.


http://neurophotonics.parisdescartes.cnrs.fr


valentina.emiliani@parisdescartes.fr


 


 

  • 1996Doctorat en physique, Université de Florence, Italie
  • 1997-1998Post-doctorat, Technical University of Berlin et Max Born Institut, Allemagne
  • 1998-2000Post-doctorat, Max Born Institut, Berlin, Allemagne
  • 2000-2002 Chef d'équipe de microscopie à haute résolution spatiale et temporelle, European Laboratory for nonlinear spectroscopy, Florence, Italie
  • 2002-2004 Post-doctorat, Institut Jacques Monod, Paris
  • 2005European Young investigator Award, Union européenne
  • 2005-2011Chargée de recherche de 1ère classe au CNRS, chef de l'équipe « Microscopie à modulation du front d'onde », Université Paris Descartes
  • 2010Habilitation à diriger des recherches, Université Paris Descartes
  • 2010Prix FRM Equipe de la Fondation pour la recherche médicale
  • 2010Human Frontier Sciences Program (HFSP)
  • 2012Prix Aoe-7 Rotary Espoir en tête, Fédération pour la recherche sur le cerveau
  • Depuis 2011Directrice de recherche de 2ème casse au CNRS, chef d’équipe « Microscopie à modulation du front d’onde », Université Paris Descartes
  • Depuis 2014Directrice du Laboratoire neurophotonique, CNRS et Université Paris Descartes