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Développer de nouvelles stratégies pour traiter les maladies du système visuo-moteur

Rencontre avec un passionné qui nous fait découvrir son univers

Silvio Ionta, Professeur assistant UNIL et boursier du Fonds National Suisse (FNS) depuis le 1er septembre 2017, a établi son laboratoire, le Sensory-Motor Lab (SeMoLa), à la Fondation Asile des aveugles. Le Professeur Ionta est neuropsychologue et s’intéresse à l’interaction entre les sens et les mouvements ainsi qu’à la modélisation neurale bio-informatique. Il maîtrise un panel de techniques de recherche expérimentale sur le cerveau, incluant l’imagerie par résonance magnétique et la stimulation magnétique transcrânienne. À la Fondation, il étudiera particulièrement la coordination œil-main avec un fort accent sur le développement de nouvelles stratégies pour traiter des maladies du système visuo-moteur. Ses travaux ont été publiés dans différentes revues scientifiques et récompensés par plusieurs financements (FNS, Fondation Internationale pour la Recherche en Paraplégie, Ministère de la Santé Italien, Ligue Suisse pour le Cerveau).

Quel est votre projet de recherche et comment va-t-il se dérouler?

Comment écrivez-vous? Comment arrivez-vous à tracer des lettres toutes sur une même ligne? Comment votre cerveau arrive-t-il à commander à la main de s’arrêter quand la ligne est finie et de poser le stylo exactement à la ligne suivante? Voici autant de questions auxquelles nous voulons répondre.

Grâce au soutien du FNS, nous avons reçu 1.5 million de francs pour mettre en place le projet REACTION (Restoring Eye-hAnd Coordination Through Integrated Online Neurostimulation), qui a pour objectif de clarifier la nature de l’interaction entre la vision et le mouvement. Nous allons étudier l’activité cérébrale liée à la coordination œil-main chez des personnes avec et sans atteintes fonctionnelles de la vision et dans le contexte de la réhabilitation visuo-motrice.

La réalisation de REACTION n’est pas notre seul but. Avec ce projet, nous souhaitons établir des relations  scientifiques avec l’ensemble des entités de la Fondation, en stimulant de nouvelles collaborations entre le SeMoLa, le pôle de recherche fondamentale, les pôles cliniques, et le service de réadaptation basse vision.

Comment est organisé votre laboratoire et quelles sont les principales techniques utilisées?

Nous en sommes encore au début de notre installation. Depuis 2017 , l’équipe s’est agrandie et se compose désormais de trois post-doctorants, un doctorant, trois étudiants en master et un stagiaire. Mon objectif étant d’enrichir le groupe d’une ou deux personnes chaque année.

Nous utilisons principalement deux techniques non-invasives et indolores: la stimulation magnétique transcrânienne (SMT) et l’imagerie par résonance magnétique fonctionnelle (IRMf). La SMT permet d’augmenter ou de diminuer l’activité électrique naturelle de zones spécifiques du cerveau. L’IRMf  permet de visualiser in vivo les zones du cerveau qui sont activées lorsqu’une personne effectue une tâche. En parallèle, nous nous intéressons à la technologie de l’interface cerveau-machine; un système de liaison directe entre un cerveau et un ordinateur, afin, par exemple, de contrôler les mouvements d’une main robotique par des variations d’activité électrique cérébrale.

Vos études portent sur l’humain, comment trouvez-vous des participant-e-s?

Afin d’annoncer nos expérimentations, nous utilisons une nouvelle plateforme internet qui a pour but de réunir toutes les études en cours à l’UNIL-CHUV-EPFL et dont je suis l’administrateur. Actuellement, cette plateforme compte plus de 100 chercheurs, 230 études et 2000 participants. Elle est ouverte aux collaborateurs hospitaliers, à condition qu’il m’en fasse la demande. Quant aux personnes avec des trouble visuo-moteurs, nous collaborons principalement avec le Prof. Borruat à l’Hôpital Ophtalmique, ainsi qu’avec d’autres unités de l’Hôpital Ophtalmique et le CHUV.

A ce propos, avec qui collaborez-vous en dehors la Fondation?

Nos principales collaborations se font avec le CHUV pour les aspects cliniques et avec des ingénieurs de l’Ecole Polytechnique Fédérale de Zurich (ETHZ) pour la partie technique. En Suisse, les deux principaux centres qui étudient la coordination œil-main sont l’ETHZ (ingénierie robotique pour répliquer des mouvements) et l’Université de Fribourg (électrophysiologie sur des animaux). Mon but est de créer un troisième centre dédié à l’humain à Lausanne et de faire le lien entre ces trois pôles qui travaillent à des niveaux différents mais complémentaires.

Pour conclure, quels sont les enjeux de votre projet?

Le développement de REACTION passe par l’établissement de collaborations étroites au sein de la Fondation. Je souhaite mettre à disposition les compétences de mon laboratoire et profiter des connaissances des autres groupes. Les échanges sont essentiels pour faire avancer nos recherches. L’interdisciplinarité favorise le développement de projets novateurs. Cette vision est reflétée par mes travaux actuels où plusieurs domaines de recherche sont combinés. J’ai toujours travaillé dans cet esprit, à la frontière entre plusieurs disciplines.

Pour en savoir plus:

Site web du SeMoLa

Plateforme UNIL-CHUV-EPFL pour les étude

Lexique

Neuropsychologie: étude du lien entre le cerveau et la personne (comportement, fonctions cognitives, émotions, etc.) au moyen de techniques d’investigation neurologique en présence ou absence de lésions cérébrales.

Coordination œil-main: fonction qui règle les mouvements d’après les informations venant de la vision.

Modélisation neurale bio-informatique: reconstruction informatique de la communication entre les différentes zones du cerveau.

Julie Chenal