Lisa Topolnik

La Dre Topolnik est chercheure au Centre de recherche du CHU de Québec, et professeure titulaire au Département de biochimie, de microbiologie et de bio-informatique de la Faculté des sciences et de génie de l’Université Laval. Elle a commencé sa carrière académique à l’Université Laval en 2007 à titre de professeure adjointe, tout en étant chercheure au Centre de recherche Université Laval Robert-Giffard. Son recrutement a été réalisé dans le cadre du projet stratégique en bio-photonique, en lien avec la création du Centre de neurophotonique. En conjuguant ses talents en recherche et son expertise avancée en technologies optophysiologiques et optogénétiques, la Dre Topolnik a été une des premières à combler un créneau en neuro-photonique à l’Université Laval. Elle a joué un rôle majeur dans le développement et le rayonnement de la recherche multidisciplinaire, notamment à titre de professeur de l’école internationale Frontiers in Neurophotonics. La Dre Topolnik a été appuyée par le Programme national pour les femmes en sciences et génie du Conseil de recherches en sciences naturelles et en génie du Canada (CRSNG). Elle a reçu le prix « Professeur-étoile » de la Faculté des sciences et de génie pour sa contribution à l’enseignement.

Le programme de recherche du Dr Topolnik est axé sur les mécanismes cellulaires et synaptiques impliqués dans la coordination et le traitement d’information par les circuits corticaux. En particulier, son programme de recherche explore comment l’information sensorielle est intégrée et modifiée par les interneurones inhibiteurs GABAergiques, et comment ces processus sont altérés dans des troubles neurologiques et neurodégénératifs, notamment l’épilepsie, la maladie d’Alzheimer, et la sclérose latérale amyotrophique.

Signalisation et plasticité synaptique

L’équipe explore les mécanismes moléculaires et cellulaires de la mémoire en utilisant les enregistrements de l’activité électrique et biochimique des synapses. La microscopie à deux-photons combinée aux enregistrements de type « patch-clamp » et à l’optogénétique est utilisée pour étudier l’activité synaptique des neurones et surveiller le passage d’ions, comme le calcium, par des canaux pré- et postsynaptiques.

Composition cellulaire et fonctionnement des circuits corticaux

Le projet est axé sur les régions du cortex cérébral responsables de la mémoire et de l’apprentissage contextuel. Le but est de comprendre la diversité cellulaire et la spécialisation fonctionnelle des interneurones GABAergiques des circuits corticaux, pour comprendre leur rôle dans des processus mnémoniques.

Le dysfonctionnement de circuit dans les maladies neurodégénératives

Dans les maladies neurodégénératives, comme la maladie d’Alzheimer et la sclérose latérale amyotrophique, des propriétés intrinsèques et synaptiques de certains types de neurones sont altérés à un stade précoce de la maladie, menant le circuit neuronal au déséquilibre et provoquant le début de premiers déficits fonctionnels. Pour comprendre les mécanismes de ces changements, l’équipe utilise les techniques optiques avancées sur des modèles des souris transgéniques pour visualiser l’activité cérébrale anormale avec la résolution cellulaire. Les interventions pharmacologiques, pharmacogénétiques et immunologiques visent la restauration de la fonction des synapses, cellules et circuits.