Light neuron interaction : from photobiomodulation to optical heating

Interaction lumière neurone : de la photobiomodulation au chauffage optique Le point de départ des travaux de thèse, menés à l’institut Fresnel (Marseille, France), fût l’étude de l’interaction entre neurones en culture et lumière proche infrarouge dans le contexte d’expériences de photobiomodulation, en collaboration avec l’entreprise REGEnLIFE. La photobiomodulation est un traitement thérapeutique qui consiste à illuminer des tissus, ou plus généralement des organismes vivants, dans le domaine de l’infrarouge afin d’en améliorer l’état. Le mécanisme sous-jacent de la photobiomodulation reste mal connu. Le but initial de cette thèse était d’en connaître davantage en menant des expériences de photobiomodulation à l’échelle de cellules neurales en culture, en utilisant une technique de caractérisation optique originale et sans marquage : l’interférométrie à décalage quadrilatéral (QLSI). Les premiers efforts ont visé à reproduire les expériences de photobiomodulation de la littérature portant sur des cellules neurales en culture, et observés par imagerie de fluorescence. Il a été mis en place une méthode expérimentale basée sur la QLSI capable de contrôler des profils de température aux petites échelles. Des essais préliminaires ont été menés sur cellules neurales en culture, ouvrant la voie à des études d’interaction neurones / gradients de température aux petites échelles. Finalement, une autre méthodologie a été mise en place durant la dernière partie de la thèse, également basée sur la QLSI. Des comportements singuliers jamais observés ont été mis en évidence, comme des oscillations quasi-périodiques de la masse sèche de certaines neurites. Cette étude ouvre la voie à l’étude quantitative et sans marquage de la dynamique de neurones en culture