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Hdr Année : 2017

Behavior and functional imaging of zebrafish larvae

Résumé

My research activities at the Laboratoire Jean Perrin have been centered around the development of new experimental techniques for studying the larval zebrafish brain. This small animal is a model system, whose transparency and brain size (approx. 105 neurons) properties make it perfectly well-suited for calcium imaging in general and Single Plane Illumination Microscopy (SPIM) in particular. During the last few years of intense collective work, we have developped in the lab many setups to explore the behavior and neural mechanisms at play in this tiny vertebrate. We have demonstrated in 2013 that it is possible to record simultaneously and without time limit some 25,000 neurons at 4 Hz, which represents an approximately 30-fold gain with respect to classical point-scanning microscopes. The SPIM technique also improves the signal to noise ratio and greatly mitigates photo-bleaching and photo-toxicity. We have then developed a SPIM setup with infrared illumination and using 2-photon fluorescence. In order to answer general questions of neuroscience we diversify our research activities, and we have led behavioral studies on free-swimming animals or in a virtual reality setup.
Mon activité au sein du Laboratoire Jean Perrin est centrée autour du développement de nouvelles techniques expérimentales autour de la larve de poisson zèbre. C’est un système modèle dont les propriétés de transparence et la taille réduite du cerveau à l’état larvaire (environ 105 neurones) en font un système parfaitement adapté à l’imagerie calcique en général, et en particulier à la microscopie par nappe de lumière, ou Single Plane Illumi- nation Microscopy (SPIM). Pendant ces quelques années d’intense travail collectif, nous avons développé des dispositifs pour étudier le comportement et l’activité neuronale. Nous avons démontré dès 2013 qu’il est possible d’enregistrer simultanément et sans limite de temps l’activité de plus de 25 000 neurones répartis dans plusieures aires cérébrales à une vitesse d’acquisition de 4Hz, ce qui représente un gain d’un facteur 30 par rapport aux microscopes point-à-point. La technique SPIM permet aussi d’avoir un meilleur rapport signal sur bruit et élimine quasi-totalement le photoblanchiement et la phototoxicité. Nous avons par la suite développé un SPIM avec illumination infrarouge, se basant sur l’effet à deux photons. Afin de répondre à des problématiques de neuroscience nous diversifions aussi nos activités de recherche, et nous avons mené des études de comportement en nage libre et en réalité virtuelle.
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Origine : Fichiers produits par l'(les) auteur(s)

Dates et versions

tel-04445376 , version 1 (07-02-2024)

Identifiants

  • HAL Id : tel-04445376 , version 1

Citer

R. Candelier. Behavior and functional imaging of zebrafish larvae. Neurons and Cognition [q-bio.NC]. Université Paris VI - Pierre et Marie Curie, 2017. ⟨tel-04445376⟩
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