Glenn Dallérac et Luc Estebanez ont déposés le projet BeAM (Behavioral Analysis under Multiphoton imaging) dans le cadre de l’AAP SESAME IdF 2021 soutenu par le CNRS et l’Université Paris-Saclay

L’institut NeuroPSI étudie le cerveau, de la molécule à la cognition. Une des forces de cet Institut est la large palette des espèces étudiées, depuis la larve de drosophile aux modèles poissons, oiseaux et rongeurs. Aujourd’hui, alors que l’étude du cerveau en action devient centrale dans le domaine des Neurosciences, la visualisation de l’activité de populations neurales au cours d’un comportement est désormais fondamentale pour ces recherches, en particulier parmi les équipes de NeuroPSI, et plus largement de la communauté des neuroscientifiques du territoire Paris-Saclay et d’Ile-de-France. Face à ce besoin, peu d’outils sont disponibles pour les chercheurs, notamment car leur financement est un vrai défi à l’échelle d’une équipe.

Pour combler ce manque, les chercheurs Glenn Dallérac et Luc Estebanez, soutenu par le CNRS et l’Université Paris-Saclay, ont déposés le projet BeAM (Behavioral Analysis under Multiphoton imaging) dans le cadre de l’AAP SESAME IdF 2021. BeaM fait aujourd’hui partie des 4 projets UPSaclay sélectionnés par la région Île-de-France, et recevra à ce titre une subvention de 410 k€ (66% du montant de l’équipement visé), le complément étant assuré par le CNRS.

BeaM repose sur l’achat d’un microscope biphoton de pointe, environné d’un dispositif expérimental de comportement multi-espèces ambitieux. Ce dispositif versatile permettra d’explorer le lien entre comportement et activité neuronale, dans un premier temps chez la drosophile et la souris, puis dans la diversité de tous les modèles animaux étudiés dans l’institut. L’équipement visé inclus un microscope du type de celui proposé par Karthala, société basée en Ile de France, et qui repose sur la technologie AOD, offrant un balayage ultra-rapide du cerveau, en lecture et écriture, dans un silence précieux pendant les expériences de comportement.

Cet outil se différenciera aussi des autres microscopes multiphoton présents sur le plateau de Saclay, notamment celui de la plateforme d’imagerie neuronale profonde (CEA/Neurospin) et celui du laboratoire d’optique et biosciences (École Polytechnique), par l’environnement unique où il sera positionné, à l’interface des expertises de deux plateaux techniques, PSI-CO et NEURO-PICT. Ouverts à la communauté scientifique, le premier propose une offre complète d’hébergement couplée à l’étude du comportement des sujets expérimentaux et le second bénéficie d’une forte expertise forte en microscopie photonique.

En savoir plus sur la plateforme PSI-CO ?
La plateforme de comportement PSI-CO dispose de plusieurs zones dédiées à l’étude du phénotype comportemental chez plusieurs modèles animaux aquatiques (Danio rerio, Oryzias latipes) et terrestres (souris, rats). Équipée de divers dispositifs associés à des caméras et logiciels de vidéotracking performants ainsi qu’un microscope biphoton de pointe, la plateforme PSI-CO permet d’analyser finement les comportements moteurs, spontanés (locomotion, exploration), sociaux, émotionnels, ainsi que de nombreuses fonctions cognitives (apprentissages, mémoires, prise de risque …). Des pièces de chirurgie, salles d’injection et salles de perfusions sont également réservables.

En savoir plus sur la plateforme NEUROPICT ?
La plateforme d’imagerie NEUROPICT a pour principal objectif de proposer à la communauté scientifique un ensemble de méthodologies indispensables dans le domaine des Neurosciences. Elle permet de faire de l’imagerie multi-échelle de la cellule à l’organisme entier, sur tissus ou organismes vivants, fixés ou transparisés. La plateforme propose son expertise ainsi que plusieurs équipements de microscopie photonique : des microscopes à épifluorescence ou à illumination structurée (Apotome), un ultramicroscope à feuille de lumière, deux microscopes confocaux à balayage laser, un microscope multiphoton. Nous disposons également d’une station d’analyse d’images Imaris indispensable pour traiter les jeux de données obtenus. La plateforme va également acquérir au cours de l’année 2022 ce nouveau microscope bi-photon bi-directionnel haute résolution associé à des dispositifs comportementaux permettant d’établir les causalités entre dynamiques neurales et fonctions cérébrales intégrées sur l’animal vigile.