Les membres du CIRCA étudient les bases neuronales des processus de neuroplasticité et d'apprentissage et les facteurs perturbants et favorisants l’apprentissage aux différents âges de la vie. Le CIRCA crée également les liens bidirectionnels entre les sciences du cerveau et les sciences des données afin de développer des approches innovantes d’intervention pour améliorer l’apprentissage. Le Centre concentre ainsi ses activités sur des thématiques dont l’approche pluridisciplinaire est encore non explorée par les autres Centres de recherche au Québec à travers quatre grands axes interreliés.

Les travaux que nous menons concernent la plasticité intermodale et la substitution sensorielle chez les aveugles de naissance. En collaboration avec l’Université du Wisconsin (Madison), nous évaluons l’utilité d’une nouvelle prothèse visuelle, le Tongue Display Unit (TDU) qui utilise la langue comme portail d’entrée sensorielle vers le cortex visuel. Les techniques utilisées impliquent la psychophysique, la stimulation magnétique transcrânienne (TMS) et l’imagerie cérébrale (TEP et IRMf). Collaborations : Department of orthopedics and rehabilitation, Medical School, University of Wisconsin at Madison (USA). PET center, Aarhus University (Danemark); Conservatoire National des Arts et Métiers, Paris (France). Unité de Neuroimagerie fonctionnelle (UNF) de l’Université de Montréal.

Une des fonctions principales de notre cerveau est de produire des mouvements des yeux et des mains afin d’interagir avec notre environnement. Ces mouvements sont souvent basés sur de l’information sensorielle-par exemple la vision- qui doit être convertie en signaux appropriés de manière à pouvoir diriger le regard ou nos mains pour acquérir avec précision un objet d’intérêt. À leur tour, ces mouvements modifient l’information sensorielle que reçoit notre cerveau. Par exemple, quand nos yeux bougent, la position rétinienne de la cible visée et des autres cibles est modifiée. Les processus sensoriels et d’exécution du mouvement sont donc étroitement liés et s’influencent mutuellement. De plus, l’information sensorielle n’est pas recueillie passivement : nous orientons notre regard- et donc notre fovéa- vers certaines portions de l’espace, ce qui détermine la qualité de l’information que nous pouvons acquérir du monde. L’attention joue un rôle important dans ce processus de sélection et détermine quelles informations de notre environnement sont traitées de manière préférentielle.

Il est bien connu que la planification des mouvements et les processus attentionnels sont étroitement liés. En effet, d’une part, l’intention de faire un mouvement oriente notre attention et, d’autre part, orienter l’attention vers une cible diminue les temps de réaction et améliore la précision motrice. Cette interaction est impérative pour notre cerveau, comme on le constate chez les patients cérébrolésés avec héminégligence ou ataxie optique, chez qui cette interaction est déficitaire. Il est donc crucial d’étudier en détail comment les mécanismes attentionnels interagissent avec la planification des mouvements oculaires et du bras.

Le  programme de recherche comprend ainsi trois volets :

1. Étudier comment les mécanismes attentionnels et ceux qui sont impliqués dans la planification des mouvements oculaires et du bras s’influencent les uns les autres;
2. Étudier comment la plasticité des systèmes de planification des mouvements oculaires influence la vision et comment on peut utiliser cette plasticité pour améliorer la vision des patients;
3. Étudier comment des interventions comportementales ciblées sur l’attention et la planification des mouvements peuvent être exploitées pour améliorer les fonctions cognitives de patients cérébrolésés.

Ce programme de recherche combine de manière unique la recherche fondamentale, la neuropsychologie, c’est-à-dire l’étude des conséquences comportementales de lésions cérébrales, et la rééducation neurologique. Dans le premier axe de recherche du programme, nous combinerons expériences comportementales et techniques non envahissantes de stimulation cérébrale chez des participants sains et des patients.

Cette approche nous permettra d’approfondir nos connaissances fondamentales sur le fonctionnement cérébral en présence ou en l’absence de lésion. De manière complémentaire, les deux autres axes seront orientés vers la rééducation des patients. Il s’agira de développer des techniques de rééducation neurologique innovantes et scientifiquement fondées à partir des connaissances acquises préalablement.

La presbytie est une pathologie oculaire courante due au vieillissement normal de l’œil. Ce trouble de la vision peut être très dérangeant dans les activités de la vie quotidienne. L’équipe de Jocelyn Faubert est préoccupée par ce phénomène affectant de plus en plus de Québécois. Elle propose des solutions concrètes dans le but d’améliorer la qualité de vie des gens atteints de ce fléau.

Le transfert technologique: innover, commercialiser

« La recherche universitaire doit être profitable pour tous ! » affirme Jocelyn Faubert, titulaire de la Chaire. Pour ce faire, le processus de transfert technologique est employé. Cette méthode consiste à signer une entente entre l’École d’optométrie et des compagnies dans le but de commercialiser les produits.

Cette symbiose entre l’industrie et la recherche est bénéfique pour l’avancement dans le domaine des sciences de la vision en permettant de concrétiser les découvertes et de partager les connaissances.

Une solution personnalisée

L’une des réussites de la Chaire CRSNG-ESSILOR est la création de verres personnalisés. Cette technique est efficace puisqu’elle atténue les inconvénients du design universel des verres vendus sur le marché. Les chercheurs étudient le mouvement de l’œil en simulant les activités quotidiennes des personnes atteintes de la presbytie. Ces observations permettent de comprendre les divers comportements humains réagissant aux multiples environnements.

Ainsi, grâce au transfert technologique, des verres personnalisés sont créés en partenariat avec Essilor Canada. Ils sont adaptés pour chaque individu par la modification de leurs propriétés au laser. En plus de minimiser l’impact de la distorsion, ces stratégies novatrices augmentent la performance des lentilles ophtalmiques à addition progressive.

Nos services

L’examen des patients est effectué par les étudiants de 3e et de 4e année de l’École, sous la supervision directe de cliniciens. L’augmentation continue au cours des dernières années du nombre d’examens visuels résulte pour l’étudiant en une exposition clinique accrue et une expérience professionnelle plus diversifiée.

>>> Consultez la page pour connaître tous les services de la clinique

Quatre grands thèmes ayant des implications fondamentales pour la santé de la population regroupent les chercheurs du Groupe de recherche en science de la vision.

Le groupe de recherches universitaire sur le médicament (GRUM) s’est donné comme mission de développer et de soutenir la recherche, la formation et le transfert technologique portant sur la découverte, le développement et l’évaluation des médicaments. Ce groupe constituera le pôle de convergence favorisant le développement et l’intensification des collaborations et échanges entre les scientifiques intéressés aux différents aspects portant sur la découverte et le développement des médicaments, jusqu’à l’évaluation de leur impact sur la santé des populations. Ce groupe constituera également un lieu d’excellence pour l’accueil, l’encadrement et la formation d’étudiants inscrits aux cycles supérieurs et des chercheurs postdoctoraux intéressés par la recherche sur le médicament. Le GRUM assurera ainsi la formation d’une main-d’œuvre spécialisée et pertinente, répondant aux besoins des industries pharmaceutique et biotechnologique, tout en assurant la relève en milieu académique. Le GRUM se veut également à l’avant-garde des transformations technologique et scientifique en matière de découverte et de développement des agents thérapeutiques, dans le but de favoriser les transferts technologiques vers les milieux de la recherche clinique et de l’industrie pharmaceutique.

• Restauration de la vision grâce à un entraînement visuel, couplé à l'administration de stimulants cognitifs : modèle animal et études humaines.
• Circuiterie neuronale de la perception visuelle du cortex primaire au cortex préfrontal. Etude anatomofonctionelle et modulation par le système cholinergique.
• Inflammation vasculaire de la rétine et traitement pharmacologique par le système kallikréine-kinines.

Matthieu Vanni s’intéresse à la neuroimagerie et la cartographie fonctionnelle depuis plus de 15 ans.

Son laboratoire offre une plateforme unique permettant à la fois des recherches fondamentales et de neuro-ingénierie.     

Sa thématique de recherche principale porte sur la connectivité fonctionnelle afin de décrypter les mécanismes cérébraux permettant la vision.

Ses recherches impliquent l’utilisation de l’imagerie calcique et de l’optogénétique. Les approches d’optogénétique consistent à faire exprimer, par voie virale ou transgénique, des protéines exogènes permettant de manipuler ou de mesurer l’activité des neurones à l’aide de la lumière.

Ces recherches ont également un impact direct sur le développement de nouvelles approches thérapeutiques liées aux déficiences visuelles telles que la cécité corticale ou encore de développement de neuroprothèses pour la restauration de la vue (œil artificiel).

L’équipe du professeur Casanova essaie de comprendre les conséquences fonctionnelles d’une privation de neuromodulateurs de la rétine dans la sensibilité au contraste, comme c’est le cas dans certaines maladies neurodégénératives (ex: la maladie de Parkinson) ainsi qu’aux atteintes du fonctionnement visuel dans la rétinopathie du prématuré.

Principales expertises :

• Analyse du mouvement
• Fonctions visuelles résiduelles
• Neuropharmacologie du système visuel
• Imagerie optique
• Neuroanatomie

Soigner

En plus de corriger la vue des sans-abri, la clinique mobile fondée par Benoit Tousignant vise à diagnostiquer les troubles de l’œil. Lorsqu’une maladie est détectée, les intervenants de la Maison du Père font le suivi avec des spécialistes. « Tous les maillons de la chaîne fonctionnent », se réjouit Benoit Tousignant.

Former

Travailler auprès des sans-abri est maintenant un passage obligé pour les étudiants de l’École d’optométrie de l’Université de Montréal, la seule au Québec à former des optométristes.

Comprendre

La clinique mobile permettra aussi de dresser un premier portrait de la santé oculaire des sans-abri. « D’un point de vue de santé publique, on va avoir une mine d’or d’informations sur une population qui est très peu connue des milieux de recherche », souligne Benoit Tousignant.

Le Réseau de recherche en santé de la vision est né en 1995 grâce à la détermination de quelques chercheurs ayant à leur tête le Dr Jean-Réal Brunette, puis le Dr Hélène Boisjoly, désirant concentrer les efforts des chercheurs en vision et par le fait même améliorer la santé visuelle des Québécois.

Le réseau de recherche en santé de la vision est sous l’égide du Fonds de la recherche en santé du Québec (FRSQ). Cet organisme gouvernemental a favorisé la création de réseaux de recherche au début des années 1990 afin de permettre aux chercheurs du Québec d’accroire leur collaboration et de participer davantage et collectivement à l'avancement des connaissances et à l'accroissement de la compétitivité du Québec dans des domaines ciblés par la politique de santé du Québec. Le réseau de recherche en santé de la vision est né en 1995 grâce à la détermination de quelques chercheurs ayant à leur tête le Dr Jean-Réal Brunette, puis le Dr Hélène Boisjoly, désirant concentrer les efforts des chercheurs en vision et par le fait même améliorer la santé visuelle des Québécois. L’objectif du réseau est donc d'accroître les capacités de recherche et la compétitivité du Québec en santé de l’œil et de la vision. A cette fin, le réseau subventionne la mise en place d’infrastructures communes (ex : banque de données, appareillage à utilisateurs multiples), la réalisation de projets rassembleurs, la formation d’étudiants de 2ième et de 3ième cycle, etc.

Les découvertes scientifiques issues des travaux des membres du réseau sont essentielles dans le but de comprendre la fonction visuelle normale et physiopathologique et développer de meilleures stratégies thérapeutiques telles que le diagnostic précoce des maladies de l’œil et du cerveau, l’entraînement visuel, la réhabilitation comportementale des fonctions visuelles et les implants visuels.

Le réseau de recherche en santé de la vision regroupe aujourd’hui plus de 125 chercheurs cliniciens et chercheurs fondamentalistes du Québec provenant de sept universités: Concordia, McGill, Université Laval, Université de Montréal, Université de Sherbrooke, Université du Québec à Montréal et Université du Québec à Trois-Rivières.