Restauration de la vue grâce aux approches de neurophotonique

 

Mathieu Vanni

Université de Montréal

 

Domaine : neurosciences, santé mentale et toxicomanies

Programme Chercheurs-boursiers - Junior 1

Concours 2019-2020

Les recherches proposées vont se concentrer sur deux aspects liés à la réadaptation des malvoyants 1) la mise au point d'une nouvelle génération de prothèse visuelle et 2) la mise-en-place d'une plateforme préclinique pour le développement de thérapies contre la cécité corticale.

Dans les cas de cécité où les yeux n'envoient plus de signal utilisable au cerveau, par exemple dans le glaucome ou la dégénérescence maculaire liée à l'âge (DMLA), une des stratégies envisagées consiste à directement stimuler le cortex visuel avec des informations provenant d'une caméra et encodées électriquement. Toutefois, les résultats de cette approche restent limités. Mon interprétation est que les stimuli visuels sont très segmentés au niveau du cortex visuel et ne peuvent pas être simplement décomposés en taches de lumière comme cela a été tenté. De plus, la stimulation électrique simule très mal le comportement biologique des neurones et ne permet pas à l'information d'être adéquatement délivrée au cortex. Pour restaurer la perception visuelle, je souhaite développer des neuroprothèses prenant en compte la complexité des circuits tout en délivrant un signal plus « biologique » et ce, en utilisant le domaine émergent de l'optogénétique, qui consiste à stimuler le cerveau avec de la lumière. Le développement de ces dispositifs se fera sur des animaux entrainés à effectuer des tâches de discrimination visuelle.

La cécité peut également être observée alors que les yeux fonctionnent normalement chez des patients souffrant de lésions cérébrales, comme à la suite d'un accident vasculaire cérébral (AVC) impliquant le cortex visuel. Mon objectif sera de développer un modèle de ce type de pathologie chez la souris ce qui permettra la mesure combinée de la perception et des fonctions corticales par imagerie et manipulation optogénétique. Cette plateforme permettra ainsi de pouvoir tester de nouvelles approches thérapeutiques basées sur la stimulation cérébrale non invasive.