Biophotonique, Neurosciences et Optométrie
Le thème réunit les expertises de physiciens opticiens et de neurobiologistes autour de recherches relevant de la Biophotonique, des Neurosciences et de l'Optométrie.
Biophotonique
Nous développons des méthodes visant à mesurer la dynamique de processus biologiques à différentes échelles, depuis la biomolécule individuelle, jusqu'à l'assemblée de cellules, avec une résolution spatio-temporelle élevée (quelques nanomètres, quelques millisecondes).
Nous nous intéressons plus particulièrement au suivi en temps réel de processus biologiques à l'échelle du système individuel d’une part, et à la mesure d’activités neuronales à l'échelle de la cellule unique (transport axonal) ou de l'assemblée de neurones (connectivité synaptique) sur des systèmes biologiques que nous entretenons au laboratoire.
Pour ces études, nous concevons et utilisons une grande variété de microscopes optiques, pour certains développés au laboratoire (microscope de fluorescence en réflexion totale interne pour l’étude de molécules uniques ou le suivi de nanoparticules individuelles, microscope à feuille de lumière...), ainsi que des capteurs optiques d'activité électrique neuronale, reposant soit sur les centres NV du diamant, soit sur des nanocristaux ferroélectriques dopés.
Neurosciences
Ce thème implique des biologistes et des physiciens qui étudient les mécanismes à l’origine de maladies du système nerveux central comme Alzheimer et la dystrophie myotonique de type 1 (DM1). Ils utilisent des approches d’électrophysiologie et d’imagerie de fluorescence avancées sur des modèles murins, pour comprendre la dysfonction synaptique, souvent responsable de ces maladies. La synapse, structure microscopique essentielle à la communication neuronale, contient les récepteurs aux neurotransmetteurs et les voies de signalisation du cerveau. Comprendre les altérations cellulaires et synaptiques est crucial pour identifier de nouvelles pistes thérapeutiques.
Optométrie
Notre équipe mène des recherches en optique physiologique, en se concentrant sur la performance visuelle de l’œil humain. Nous développons une méthode de simulation de la qualité de l’image rétinienne. Nos travaux portent également sur les mécanismes de l’accommodation et leur impact sur la vision, notamment la fatigue visuelle.
