Interface optoélectronique sans fil auto-rechargeable pour l'étude en continu du cerveau de petits animaux pendant le comportement

 

Benoit Gosselin

Université Laval

 

Domaine : techniques, mesures et systèmes

Programme : projet de recherche en équipe

Concours 2017-2018

L'avenir de la recherche sur les maladies du cerveau repose sur le développement de nouvelles technologies innovantes qui permettront de comprendre comment cet organe si complexe traite, intègre et transfère l'information. Bien que les cultures cellulaires et les préparations de tissus ex-vivo aient déjà permis de réaliser des avancées spectaculaires, il est clair que l'avancement des connaissances et le développement de meilleurs traitements passe par l'observation de cerveaux intacts lors de séances in-vivo.

Ce projet de trois ans qui regroupe des expertises de classe mondiale en génie et en neuroscience, consiste à développer un nouvel outil innovant qui facilitera et accélèrera la découverte de nouveaux traitements contre les accidents vasculaires cérébraux et les maladies du cerveau comme l'épilepsie. Nous proposons de mettre en œuvre la première plateforme sans fil implantable alliant l'enregistrement électrophysiologique (ephys.) et la stimulation optogénétique permettant d'observer en temps réel les microcircuits du cerveau de petits animaux transgéniques lors du comportement.

Notre équipe développera un implant optoélectronique miniature, autonome et sans fil incorporant les fonctions de stimulation optogénétique et d'enregistrement éphys. dans un même dispositif grâce à la technologie CMOS. Une cage à induction permettra de recharger l'implant à distance et de valider cette plateforme lors d'essais in-vivo de longue durée au Centre de recherche de l'Institut de santé mentale de Québec. Ce dispositif aura un impact majeur car il simplifiera les protocoles expérimentaux avec des sujets de laboratoire et minimisera l'impact sur les animaux.