Stages Master 2 (2015-2016)


  • Equipe INVIBE

1-Sujet  : Neurophysiologie de la capture fovéale d’une cible en mouvement.

Encadrant : Laurent Goffart, Equipe InViBe, INT Email : Laurent.Goffart chez univ-amu.fr, Telephone : 04 91 32 40 38.

Résumé  : Malgré les délais visuomoteurs, nous sommes capables d’attraper un objet là où il se trouve à l’instant où il y passe. Nos recherches visent à élucider la neurophysiologie sous-jacente à cette “synchronisation” locale, le plus souvent discontinue, qui s’instaure entre le mouvement d’un objet dans le champ visuel et son accrochage fovéal. Au cours du stage, le mastérant motivé de préparer ensuite une thèse doctorale de neurosciences, sera initié à une recherche neurophysiologique de premier plan chez le singe vigile. L’objectif est de définir les processus cérébelleux et réticulaires mis en oeuvre dans le guidage visuel dynamique de la motricité oculaire.

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2- Sujet  : Modélisation d’une librairie de vision biologique

Encadrant : Laurent Perrinet, Equipe InViBe, INT Email : Laurent.Perrinet chez univ-amu.fr, Telephone : 04 91 32 40

Résumé : La vision est une fonction essentielle de nos capacités cognitives ainsi que le témoigne sa place en neurosciences mais aussi en informatique ou en robotique. L’objectif de ce stage est de contribuer à construire une plateforme commune et interdisciplinaire à l’entrée du système visuel sous la forme d’une librairie "openRetina". Cette librairie permet simplement de manipuler des images et à les transformer en évènements neuronaux. Un but est que cette librairie soit assez souple pour permettre son utilisation dans les différentes disciplines. Ce stage nécessite une connaissance de base en codage et une bonne dose de curiosité aussi bien en neurosciences qu’en vision par ordinateur

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  • Equipe P3M

1- Sujet : Etude in vitro du réseau respiratoire par l’utilisation de colorants sensible au voltage

Encadrants :

  • Jean-Charles Viemari, Equipe P3M, INT, jean-charles.viemari chez univ-amu.fr, Tel : 04 91 32 40 49
  • Ivo Vanzetta, Equipe Invibe, INT, ivo.vanzetta chez univ-amu.fr

Résumé :

Dans la dernière décennie, les méthodes d’imagerie optique ont évolué et sont devenues un moyen puissant pour les enregistrements à l’échelle cellulaire. Le but de ce stage sera d’utiliser cet outil pour disséquer le réseau respiratoire qui se trouve au niveau du tronc cérébral. De nombreuses avancées dans la compréhension de ce réseau ont été faites ces dernières années en utilisant pour la plupart des techniques d’enregistrement intracellulaire (patch-clamp notamment) ou extracellulaire. Ces avancées ont aussi permis certaines applications dans de nombreuses pathologies touchant le réseau respiratoire. Nous proposons d’utiliser des colorants sensibles au voltage afin d’analyser le comportement du réseau respiratoire in vitro. Il s’agira d’étudier le décours spatio-temporel des interactions entre les différents noyaux intervenant dans la genèse respiratoire. Nous utiliserons des colorants classiques dans un premier temps avant l’utilisation de sondes génétiquement modifiées. Enfin, nous couplerons cette technique aux méthodes d’électrophysiologie classique avec la perspective d’associer les techniques d’imagerie à l’optogénétique.

2- Sujet  : Plasticité des réseaux neuronaux spinaux après lésion de la moelle épinière : étude des déterminants neuronaux communs aux motoneurones lombaires de rats transectés dans différentes conditions de réhabilitation fonctionnelle

Encadrant : Hélène Bras, équipe P3M, INT, e-mail : helene.bras chez univ-amu.fr, Téléphone : +33 (0) 491 32 40 15

Résumé : La plasticité activité-dépendante est un concept fondamental des études de réhabilitation fonctionnelles chez des patients atteints de lésion de la moelle épinière. Il sous-entend que l’activation répétitive de circuits sensori-moteurs, lors d’entrainements à des tâches spécifiques, renforce des combinaisons uniques de circuits neuronaux spinaux, de manière activité-dépendante. Le projet, dont je suis la principal investigatrice (PI), est basé sur l’association de 3 équipes de recherche : Serge Rossignol et Olivier Alluin (Université de Montréal), Marie Pascale Côté (Drexel University College of Medicin, Philadelphia), Hélène Bras (P3M, Marseille). Nous avons tous développé des protocoles d’entrainement différents de rats adultes avec section spinale complète (modèles de paraplégie). SR et OA ont développé une stratégie dans laquelle une stimulation périnéale lors d’entrainement sur tapis roulant permet la récupération de l’activité motrice des membres inférieurs (Alluin et al., 2015). M-P C utilise un protocole d’entrainement passif de rats transectés (les rats pédalent sur des petits vélos) qui se rapproche des entrainements réalisés chez les patients médullo-lésés et aboutit à la récupération d’une inhibition intrinsèque fonctionnelle (Cote et al., 2014). Pour notre part, nous avons mis au point un protocole d’entrainement qui montre pour la première fois la récupération d’une marche quadrupède libre chez un rat adulte avec section spinale complète (Bras et al., 2013). Notre premier but est de déterminer si les modifications structurales des réseaux médullaires lombaires, après réhabilitation locomotrice dans les 3 cas d’entrainement, ont des déterminants neuronaux communs. La première partie de l’étude consiste à utiliser des techniques d’immunohistochimie quantitative pour analyser, en microscopie confocale, les innervations excitatrices et inhibitrices des motoneurones lombaires. Les expériences ont d’ores et déjà commencé mais le nombre de données est encore limité. A plus long terme (thèse) ces déterminants neuronaux seront les cibles potentielles pour des approches de réhabilitation fonctionnelle par traitement avec des vecteurs viraux. Entre ces 2 approches, nous prévoyons une étape de modélisation de l’activité des motoneurones, basée sur l’utilisation de paramètres pertinents de l’innervation et des propriétés intrinsèques des neurones. L’étudiant(e) pourra etre amené(e) à effectuer certaines parties du projet de thèse dans les différents laboratoires cités plus haut .

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3- Sujet  : La plasticité fonctionnelle et postlésionnelle du réseau locomoteur

Encadrant  : Frédéric Brocard, Equipe P3M, INT, frederic.brocard chez univ-amu.fr, Tel : 04 91 32 40 29

Résumé  : Le réseau locomoteur se caractérise par la genèse de mouvements rythmiques. L’un des points forts de nos récentes études (Brocard et al., Neuron 2013) réside dans la description d’une nouvelle classe d’interneurones spinaux capables d’osciller de façon autonome. Nous démontrons que ces neurones dits « pacemakers » sont à l’origine du rythme locomoteur. Pour approfondir ce concept innovant, nous étudierons à l’aide de techniques électrophysiologiques (patch-clamp, optogénétique) et d’imagerie calcique bi-photonique, la localisation et la modulation des pacemakers mais aussi les conséquences de leur altération à la suite d’une lésion de la moelle épinière.


  • Equipe CoMCO

1- Sujet :Modulations spatio-temporelles de l’activité neuronale du cortex moteur pour le contrôle des mouvements de la main : étude chez le singe macaque Rhésus

Encadrant  : Thomas Brochier, Equipe CoMCO, INT, thomas.brochier chez univ-amu.fr, Tel : 04 91 32


  • Equipe Méca

1- Sujet  :’Survenue d’une lésion tertiaire après traumatisme crânien grave (TCG), analyse sur le long terme de l’évolution morphometrique et de la connectivité d’une cohorte de TCG’

Encadrant  : Lionel Vely, Equipe Méca, INT, lionel.vely chez univ-amu.fr, Tel : 04 91 32

Résumé  : Nous analyserons les données déjà acquises en IRM multimodales de 20 traumatisés crâniens graves suivis sur une période de 5 ans. L’analyse morphométrique sera réalisée par une approche longitudinale avec Freesurfer et Brainvisa. L’évaluation de la connectivité avec le logiciel de tractographie TRACULA (TRActs Constrained by UnderLying Anatomy) qui réalise une approche probabiliste avec des aprioris anatomiques. Les résultats préliminaires suggèrent la survenue d’une importante atrophie cérébrale à distance de la lésion.

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2- Sujet  : ’Morphométrie corticale pour l’étude de la gradation "subjective cognitive impairment", "mild cognitive impairment", et maladie d’Alzheimer’

Résumé : Pendant ce stage effectué en étroite collaboration avec l’équipe du Prof. B. Michel (Service de Neurologie Comportementale, Hôpital Sainte Marguerite), nous appliquerons de nouveaux outils de morphométrie développés au sein de l’équipe MeCA à une une base de données IRM de 250 sujets répartis en 4 groupes : contrôles, Subjective Cognitive Impairment (SCI), Mild Cognitive Impairment (MCI), Alzheimer. L’objectif est d’étudier l’hypothèse selon laquelle la gradation SCI -> MCI - Alzheimer est corrélée avec une dégénérescence du faisceau cingulaire selon une progression antéro-postérieure, qui se manifeste en particulier par des changements de profondeur du sillon calleux.


  • Equipe MirCOS

1- Sujet :miRNAs changes in the aging brain / Alterations des miRNAs cerebraux lors du vieillissement

Encadrant  : Edourado Gason Equipe MirCOS, INT, edourado.gascon chez univ-amu.fr, Tel : 04 91 32

Summary : miRNAs are short non-coding RNAs that regulate gene expression post-transcriptionally. Although their role in brain physiology has begun to be elucidated, it is presently unclear how age-dependent disruption of miRNAs networks impinges on brain function. Our aim is to identify changes in miRNAs expression in the aged brain and understand the underlying molecular/cellular mechanisms. Resume : les miARNs sont des petits ARNs non-codantes connus comme régulateurs post-transcriptionnels de l’expression génique. Le role des miARNs dans les fonctions cerebrales commence a être clarifié. Néanmoins, les changements d’expression des miARNs dans le cerveau âgé et leur implication dans le déclin fonctionnel lié au vieillissement restent encore à étudier. L’objectif est d’identifier ces changements d’expression ainsi que les mécanismes moléculaires et cellulaires à leur origine.


  • Equipe SCALP

1- Sujet  : Contrôle hiérarchique du mouvement dans le gyrus frontal inférieur : démonstration de l’amodalité par analyse multivariée

Encadrant  : Thierry Chaminade. Equipe Scalp. INT. thierry.chaminade chez univ-amu.fr, Tel : 04 91 32 40 32

Co-encadrant : Sylvain Takerkart. Equipe CRISE. INT. sylvain.takerkart chez univ-amu.fr

Résumé : Le gyrus frontal inférieur (aire de Broca dans l’hémisphère gauche) joue un rôle dans le contrôle de haut niveau des actions. Des données d’IRM fonctionnelles et anatomiques ont été acquises pour démontrer que le traitement des informations hiérarchiques de plus haut niveau ne dépend pas de la modalité sensorielle. Le stage consistera à analyser ces données avec une analyse multivariée (MVPA) en lien avec une parcellisation anatomique. Une expérience avec la programmation informatique (matlab. python) est requise. L’objectif est de démontrer que les aires fonctionnelles les plus antérieures du gyrus frontal inférieur peuvent reconnaître les informations de haut niveau indépendamment de la modalité sensorielle (visuelle ou auditive). L’interprétation portera sur le rôle non spécifique au langage du gyrus frontal inférieur dans le contrôle de l’action.

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