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Laurent Bourdieu

Dynamique corticale et mécanismes de codage

Notre groupe étudie la dynamique des réseaux de neurones sous-jacents au codage sensoriel, à la formation de la mémoire et à la représentation de l’espace. Nous abordons ces questions en utilisant des méthodes optiques avancées dont nous améliorons continuellement la sensibilité, la résolution temporelle, la profondeur de pénétration ou l’adaptabilité aux animaux non contraints.

Nous avons récemment étudié les informations tactiles collectées par les vibrisses de rongeurs et décrit comment les déflexions corrélées de plusieurs vibrisses sont codées et cartographiées dans le cortex somato-sensoriel primaire des vibrisses (S1bf). Nous étudions actuellement la formation de signaux d’attente lors de tâches sensori-motrices dans S1bf, la formation de mémoires lors d’associations entre son et récompenses dans le cortex auditif primaire (A1), ainsi que la dynamique des réseaux hippocampiques lors de l’exploration spatiale.

L’enregistrement optique de l’activité neuronale au sein de grands réseaux corticaux avec une résolution cellulaire reste un défi technique majeur. Les principales limites la profondeur de pénétration, la résolution temporelle et la sensibilité des enregistrements optiques. Pour repousser ces limites, nous développons des stratégies de balayage au moyen de déflecteurs acousto-optiques (AOD) pour la microscopie à fluorescence à deux photons (TPFM). Nous avons récemment développé et mis au point un nouveau type de microscope AOD 3D à balayage avec une mise en forme holographique du faisceau qui permet d’enregistrer l’activité de centaines de cellules à une fréquence d’échantillonnage supérieure à 100 Hz, chez la souris éveillée tête fixée. Enfin, notre groupe a développé une nouvelle génération de fibroscope permettant d’enregistrer et de moduler l’activité des neurones avec une résolution cellulaire et à une cadence rapide (>100Hz pour l’imagerie confocale, >1kHz pour la manipulation) chez la souris non contrainte.

Publications sélectionnées

Enhanced stability of the focus obtained by wavefront optimization in dynamical scattering media
Baptiste Blochet, Kelly Joaquina, Lisa Blum, Laurent Bourdieu, Sylvain Gigan, 2019 , Optica 6:1554-1561

Fast confocal fluorescence imaging in freely behaving mice
Clara Dussaux, Vivien Szabo, Yan Chastagnier, Jozsua Fodor, Jean-François Léger, Laurent Bourdieu, Julie Perroy, Cathie Ventalon, 2018 , Scientific Reports 8, Article number : 16262

Focusing ligth through dynamical samples using fast continuous wavefront optimization
B. Blochet, L. Bourdieu, S. Gigan, Optics Letters, 2017, 42:4994-4997.

A radial map of multi-whisker correlation selectivity in the rat barrel cortex
L. Estebanez, J. Bertherat, D. E. Shulz, L. Bourdieu, J.-F. Léger
Nat Commun. 2016 ;7:13528. doi : 10.1038/ncomms13528.

Fast spatial beam shaping by acousto-optic diffraction for 3D non-linear microscopy.
W. Akemann, J.-F. Léger, C. Ventalon, B. Mathieu, S. Dieudonné, L. Bourdieu
Opt. Exp. 2015(22) ; 23:28191-28205

Characterization of the angular memory effect of scattered light in biological tissues.
S. Schott, J. Bertolotti, J.F. Léger, L. Bourdieu, S. Gigan,
Opt. Exp. 2015(10) ; 23:13505-13516

Spatially Selective Holographic Photoactivation and Functional Fluorescence Imaging in Freely Behaving Mice with a Fiberscope.
V. Szabo*, C. Ventalon*, V. De Sars, J. Bradley, V. Emiliani,
Neuron. 2014 ; 84(6):1157–1169

Late emergence of the vibrissa direction selectivity map in the rat barrel cortex.
Kremer Y, Léger JF, Goodman D, Brette R, Bourdieu L.
J Neurosci. 2011 ; 31(29):10689-700.




Carte de sélectivité à la direction dans le cortex à tonneau du (...)
Carte de sélectivité à la direction dans le cortex à tonneau du rat
Cortical slice (layer 4) from a PV-td Tomato mouse
Cortical slice (layer 4) from a PV-td Tomato mouse