Danionella cerebrum est un poisson d'eau douce tropical qui s’est récemment imposé comme un modèle prometteur en neurosciences des systèmes du fait de la transparence complète de son minuscule cerveau. Cette caractéristique unique permet d'enregistrer l’activité neuronale à l’échelle du cerveau entier, et permet ainsi l'étude des circuits neuronaux impliqués dans des comportements complexes.

Dans ce projet, nous souhaitons utiliser cet animal pour étudier les mécanismes fondamentaux de l'apprentissage chez le vertébré. La première étape de ce projet, qui constitue le coeur de ce stage, consiste  à mettre au point un protocole de conditionnement classique chez Danionella cerebrum en condition de nage libre. Il s'agira pour l'animal d'apprendre à associer un stimulus neutre (par exemple, un motif visuel donné) à une récompense.

Le stagiaire utilisera une plateforme expérimentale déjà en place, dans laquelle le poisson peut être suivi en temps réel par une caméra mobile tout en étant exposé à un stimulus visuel contrôlé. En y associant un module de distribution de nourriture et/ou de choc électrique automatisé, nous serons en mesure de programmer un protocole d'apprentissage efficace.

Une fois établi, ce protocole sera mis en œuvre dans des expériences d'imagerie fonctionnelles en réalité virtuelle, dans lesquelles l'animal aura la tête fixée,  afin d'explorer le substrat neuronal de ce processus d'apprentissage.

Compétences à acquérir durant le projet :

• Enregistrements comportementaux
• Systèmes de suivi automatisés
• Traitement et analyse de données en Python

Superviseurs :

• Volker Bormuth – volker.bormuth@upmc.fr
• Georges Debrégeas – georges.debregeas@sorbonne-universite.fr

Ce stage peut être poursuivi dans le cadre d'une thèse de doctorat.