Un financement ERC pour Fabien Wagner, chercheur en neuro-ingénierie

Le Conseil européen de la recherche a annoncé ce jour la liste des chercheurs, lauréats des bourses ERC Starting Grant, récompensant de jeunes chercheurs pour une durée de 5 ans et environ 1,5 millions d’euros. Fabien Wagner, chercheur de l’université de Bordeaux au sein de l’Institut des maladies dégénératives (IMN – CNRS et université de Bordeaux / Bordeaux Neurocampus) fait partie des lauréats avec le projet MEMOPROSTHETICS.

  • 10/01/2022

Fabien Wagner, lauréat ERC Starting Grant © Arnaud Rodriguez / Bordeaux Neurocampus Fabien Wagner, lauréat ERC Starting Grant © Arnaud Rodriguez / Bordeaux Neurocampus

Actuellement chef de l’équipe "Neuromodulation et neuroprosthétique" au sein de l'Institut des maladies neurodégénératives (IMN - CNRS et université de Bordeaux / Bordeaux Neurocampus), Fabien Wagner travaille sur la conception de neuroprothèses dont le but est de restaurer les capacités d’apprentissage et de mémoire après une lésion cérébrale ou des maladies neurodégénératives telles que la maladie d’Alzheimer. Il est aujourd'hui récompensé par une bourse ERC Starting Grant.

Créé en 2007, l’European Research Council (Conseil européen de la recherche) attribue chaque année des bourses de recherche individuelles à des scientifiques talentueux (deux à sept ans après l’obtention de leurs thèses) afin qu’ils puissent lancer leurs propres projets, former leur propre équipe et poursuivre leurs meilleures idées. À la suite du premier appel à propositions lancé dans le cadre du nouveau programme de R&I de l'UE, Horizon Europe, 619 millions d'euros seront investis dans des projets exploratoires imaginés par 397 chercheurs, dont celui de Fabien Wagner.

Le projet MEMOPROSTHETICS

Le but des recherches actuelles de Fabien Wagner est de développer une neuroprothèse des réseaux neuronaux impliqués dans la mémoire, afin de permettre d’améliorer les capacités d’apprentissage et de mémoire. Il s’agit d’un projet de recherche fondamentale à un niveau pré-clinique mais les pistes thérapeutiques envisagées concernent la maladie d’Alzheimer ou des lésions cérébrales.

En effet, dans la maladie d’Alzheimer, il est difficile de créer de nouveaux souvenirs car il y a un déficit de l’encodage de la mémoire. Cet encodage se fait de façon électrique car les neurones communiquent entre eux via des influx nerveux qui sont en fait des signaux électriques. Dans le cadre de MEMOPROSTHETICS, Fabien Wagner souhaite pouvoir implanter plusieurs électrodes dans différentes régions neuronales afin de réaliser des stimulations électriques qui s’inspirent du fonctionnement naturel du cerveau et ainsi pallier les déficits neuronaux.

Le chercheur bordelais va commencer à travailler avec son équipe à l’élaboration d’un premier prototype d’implant cérébral multi-sites et d’algorithmes permettant de contrôler des protocoles de neurostimulation en temps réel. Ce protocole de stimulation est envisagé en boucle fermée, c’est-à-dire quasi-autonome. La neuroprothèse enregistrera et analysera les signaux neurophysiologiques du cerveau grâce à plusieurs dizaines d’électrodes, puis réalisera des stimulations électriques ciblées et modulées en conséquence, c’est-à-dire avec des fréquences et amplitudes de stimulation ajustées de manière précise et personnalisée. Un peu comme un pacemaker le fait avec le cœur mais appliqué ici à des circuits cérébraux extrêmement complexes.

Ce qui est différent et novateur par rapport à d’autres systèmes actuels, c’est que cette méthodologie assure un contrôle en temps réel et qu’elle est multi-sites. Trois aires du cerveau seront ainsi implantées : l’hippocampe, principal siège de la mémoire, le cortex entorhinal, impliqué également dans les mécanismes mnésiques et le cortex préfrontal, où se déroulent de hautes fonctions cognitives.

Implant cérébral servant de base à la neuroprothèse mémorielle © Fabien Wagner

Légende de l'image : Des électrodes cérébrales profondes ciblant l'hippocampe (en rouge) et le cortex entorhinal (en bleu), ainsi que des électrodes placées à la surface du cortex préfrontal, seront utilisées afin de collecter des signaux neuronaux et de délivrer des stimulations électriques visant à restaurer les capacités d'apprentissage et de mémoire lors de troubles mnésiques. Des algorithmes tournant sur un ordinateur externe permettront l'acquisition et le traitement des données, ainsi que de contrôler la stimulation en temps réel.

Un appel à projet européen exigeant

Fabien Wagner a été accompagné par le Service montage & suivi de projet (SMSP) et le dispositif Europe de l’université de Bordeaux pour candidater à cet ERC. Dans ce cadre, il a pu bénéficier d’un appui par un cabinet de conseils et a pu également suivre des formations dispensées par l’Institut des sciences de l’ingénierie et des systèmes (INSIS) et la délégation régionale Aquitaine du CNRS afin de préparer la rédaction du projet ainsi que l’oral devant le Conseil européen de la recherche, exigeants plusieurs mois de préparation.

Cette bourse ERC Starting Grant permettra de financer différents postes (doctorants, post-docs, assistant de recherche) ainsi que du matériel de pointe d’enregistrements neuronaux et de neurostimulation. 

Son CV en quelques mots

Fabien Wagner a commencé ses études à Bordeaux en classe préparatoire maths-physique au lycée Montaigne avant d’intégrer l’École Polytechnique de Paris.
Dès ce moment-là, l’élève ingénieur a commencé à diversifier ses horizons en s’intéressant à la modélisation du fonctionnement du cerveau via les neurosciences computationnelles. Intéressé par les applications vers les patients et l’impact sur la société, le chercheur a poursuivi une transition vers les neurosciences lors de sa thèse à l’université Brown (États-Unis) en travaillant sur les interfaces cerveau-machine et l’épilepsie, suivie d’un post-doc à l’École polytechnique fédérale de Lausanne (EPFL) sur les stimulations électriques de la moelle épinière, cette fois pour restaurer la motricité chez des sujets paralysés.
Fabien Wagner a ensuite obtenu une chaire de jeune chef d’équipe financée par la région Nouvelle-Aquitaine et l’université de Bordeaux, au sein du département de recherche Bordeaux Neurocampus et a ainsi rejoint l’Institut des maladies neurodégénératives (IMNInstitut des maladies neurodégénératives CNRSCentre national de la recherche scientifique et université de Bordeaux) au printemps 2020 pour créer sa propre équipe.

A noter sur le campus bordelais

... la bourse ERC Starting Grant reçue par Yann Fichou, lauréat CNRSCentre national de la recherche scientifique de la délégation Aquitaine. Il est chercheur à l'Institut de chimie et de biologie des membranes et des nano-objets (CBMN / CNRSCentre national de la recherche scientifique – université de Bordeaux, Bordeaux INP)

Son projet : Rôle des cofacteurs d'agrégation dans le comportement prion de la protéine tau - cofacTau

L’agrégation de la protéine tau dans nos neurones est un facteur clef dans le développement de plusieurs maladies neurodégénératives, dont la maladie d’Alzheimer. Pour mieux comprendre ces maladies, appelées tauopathies, il est donc essentiel de connaître ce qui provoque l'agrégation de tau. Ce projet vise à tester l'hypothèse nouvelle que l'interaction entre tau et différentes biomolécules telles l'ARN, les lipides ou encore les sucres, est à l'origine du développement des tauopathies. Pour mener à bien ce projet, plusieurs techniques biophysiques seront utilisées, telles que la résonance magnétique et les microscopies électronique et à force atomique, avant de valider l’hypothèse sur des modèles cellulaires et animaux.

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