Valentina Emiliani : un regard holographique sur le cerveau
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Lauréate du prix Irène Joliot-Curie 2026 de la Femme scientifique de l’année, la physicienne Valentina Emiliani est récompensée pour ses travaux en neurophotonique, à l’interface entre l’optique et les neurosciences.
Au terme de sa scolarité, Valentina Emiliani a décidé, à la dernière minute, de s’inscrire en physique à l’université de Rome, sa ville natale. Ce choix s’est avéré déterminant pour la chercheuse, qui dirige désormais le département de photonique et l’équipe Modulation du front d’onde à l’Institut de la Vision. Elle souligne l’importance de cette science qui, tout en étant spécialisée, s’élève à un niveau supérieur en intégrant diverses disciplines.
Des structures quantiques au vivant
Avant de se tourner vers la biologie, Valentina Emiliani a consacré sa thèse de doctorat, soutenue en 1997, à l’étude de structures quantiques. Après un séjour postdoctoral à Berlin, elle occupe un premier poste au Laboratoire européen de spectroscopie non linéaire à Florence, où elle constitue une équipe autour des techniques de microscopie à champ proche.
En 2002, elle s’installe à Paris, où elle abandonne un poste stable pour un contrat d’un an à l’Institut Jacques Monod, profitant de l’essor de la biophysique pour se réorienter vers des problématiques liées au vivant. Elle développe alors des techniques de pinces optiques tridimensionnelles (ou holographiques) pour manipuler des cellules vivantes, ce qui lui permet d’être recrutée au CNRS en 2004.
Manipuler la lumière, activer les neurones
En 2005, alors qu’elle enseigne la microscopie à des biologistes lors d’une école thématique aux États-Unis, elle découvre de nouvelles techniques utilisant la lumière pour étudier l’activité neuronale. De retour à Paris, elle collabore avec Serge Charpak, directeur du Laboratoire de neurophysiologie et nouvelles microscopies, où elle lance une activité qui va marquer sa carrière. En 2008, elle démontre qu’il est possible de générer des motifs lumineux pour activer sélectivement un ou plusieurs neurones en agissant sur la modulation du front d’onde de la lumière.
Elle commence par utiliser la lumière pour libérer des neurotransmetteurs encapsulés dans des composés chimiques photosensibles, avant d’appliquer sa technique holographique à l’optogénétique, une approche qui rend les neurones sensibles à la lumière.
Cette avancée permet de stimuler de manière ciblée une population neuronale, atteignant une résolution cellulaire in vivo, ouvrant la voie à une analyse fine de la dynamique spatiotemporelle des circuits neuronaux.
Communauté pluridisciplinaire
Au fil des années, Valentina Emiliani et son équipe perfectionnent les outils développés, à l’origine de plusieurs brevets et savoir-faire. Elle affirme avoir compris l’importance de faire collaborer des spécialistes de différentes disciplines. En 2019, elle rejoint l’équipe de José-Alain Sahel à l’Institut de la Vision pour appliquer leurs techniques de microscopie à des enjeux soulevés par des biologistes.
Actuellement, elle poursuit ses recherches sur plusieurs fronts, notamment l’étude fondamentale de la vision de la rétine au cortex, ainsi qu’un projet d’application de l’holographie et de l’optogénétique en lien avec des traitements de restauration de la vision.
Encourager la curiosité scientifique
Valentina Emiliani considère son prix comme une validation de ses choix, mais aussi comme un encouragement pour les femmes scientifiques. Elle souligne que les pressions sociétales rendent encore plus difficile la carrière des femmes par rapport à celle des hommes, tout en incitant chacun à laisser libre cours à sa curiosité.
Source : CNRS
