Plateforme multimodale d'imagerie mesoscopique et de photostimulation optogénétique structurée

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La demande soumise ici requière l'acquisition d'un mésoscope de photostimulation et d'imagerie et s'inscrit dans le cadre de l'établissement d'un nouveau laboratoire à l'École d'Optométrie de l'Université de Montréal. Le dispositif demandé sera capable d'allier imagerie calcique et optogénétique chez la souris éveillée réalisant des tâches comportementales. L'optogénétique utilise différentes protéines exprimées génétiquement et sensibles à la lumière permettant de stimuler ou d'inhiber les neurones. L'imagerie calcique utilise des protéines fluorescentes exprimées par l'animal et capables de produire une fluorescence proportionnelle avec l'activité neuronale. Le dispositif permettra donc d'explorer les circuits corticaux reliés à différents comportements par imagerie calcique basée sur l'indicateur GCaMP6 et de les moduler simultanément, par des patrons de lumière complexe.***L'appareillage sera indispensable aux recherches fondamentales de Matthieu Vanni (MV) qui s'intéressent à l'exploration de la connectivité fonctionnelle et de la cartographie corticale liée à la perception visuelle. Afin d'étudier l'organisation fonctionnelle du cortex chez la souris, l'inactivation réversible par optogénétique de différentes aires corticales sera réalisée sur la souris éveillée, entrainée à réaliser des tâches de discrimination visuelle. Ce projet impliquera également la photo-activation de certains territoires corticaux afin d'évaluer la perception évoquée par stimulation corticale. Toutes les étapes de ce projet nécessiteront de pouvoir projeter sur le cortex, la lumière uniquement à certains endroits très précisément.***Cet appareillage sera aussi central pour le programme de recherche CRSNG d'Elvire Vaucher (EV, en cours) qui étudie l'interaction entre le cortex visuel et le cortex préfrontal dans le cadre de la cognition visuelle. Notamment, le rôle de l'acétylcholine dans le contrôle de cette interaction et dans l'attention visuelle est actuellement étudié par stimulation électrique et pharmacologique. L'utilisation des approches de photostimulation et d'imagerie calcique permettra une manipulation plus fine et plus spécifique de ces structures. Les approches d'imagerie calcique et optogénétique permettent une résolution spatiotemporelle exceptionnelle et une spécificité inégalable autorisant la lecture et la manipulation de fibres spécifiques. ***La plupart des dispositifs de photostimulation existant permettent la stimulation d'un seul point à la fois et ne sont donc pas appropriés pour les projets de MV et EV. Cette plateforme unique au Canada permettra d'illuminer le cortex avec des patrons de lumière et se positionnera à la frontière de la neurophotonique moderne. Elle sera sans nul doute un catalyseur important pour développer de nombreuses collaborations au sein de la communauté neuroscientifique de Montréal.**