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Igor Timofeev,
Ph.D.

Professeur titulaire


Études des mécanismes menant à la consolidation de la mémoire pendant le sommeil.

Le sommeil est constitué de plusieurs phases qui forment des cycles qui se répètent plusieurs fois pendant la nuit. Ces phases sont caractérisées par des patrons d’activité électrique distincts.  Certaines phases, en particulier le sommeil à ondes lentes, permettent la consolidation de la mémoire.  Le renforcement des connexions entre les neurones, nommées synapses, sous-tendent cette consolidation, et ainsi, l’apprentissage.  Les recherches du Pr Igor Timofeev visent à comprendre comment les ondes d’activité dans le cerveau sont générées, se propagent et contribuent à cette réorganisation importante des connexions.   Une meilleure compréhension de la dynamique des ondes cérébrales, des facteurs qui l’influence et des neurones qui y participent, permettra donc de mieux comprendre les bases neurologiques de la mémoire et de l’apprentissage.

L’équipe du Pr Timofeev s’intéresse également aux bases physiologiques des états de conscience.  Leur recherche a montré que certains neurones dans les régions profondes du cerveau, le thalamus, contribuent à synchroniser l’activité de neurones à la surface du cerveau, le cortex.  Ces interactions sont essentielles pour contrôler les états de sommeil et de veille.

Le Pr Timofeev s’intéresse aussi aux effets des dommages directs au cerveau, et du processus qui mène à l’epileptogénèse, soit le développement de l’épilepsie.  L’épilepsie est un dysfonctionnement du cerveau qui se caractérise par une activité excessive et synchronisée des neurones. Les études du Pr Timofeev visent à expliquer comment une blessure au cerveau mène à l’épilepsie afin d’identifier des cibles d’intervention pour prévenir l’épilepsie.


Oscillations cortico-thalamiques pendant les états de sommeil et d'éveil, de la plasticité dépendante du sommeil à la consolidation de la mémoire.

Tous les animaux dorment; mais formellement, les fonctions du sommeil sont inconnues. Des études corrélatives montrent que le sommeil, en particulier le sommeil à ondes lentes est responsable de la consolidation de la mémoire. La plasticité synaptique à long terme joue un rôle clé dans la mémoire. Dans ce projet soutenu par les Instituts de Recherche en Santé du Canada, nous allons tester l'hypothèse que les différences dans les activités du sommeil à ondes lentes des diverses régions corticales vont induire différentes ampleurs de plasticité synaptiques.

Épileptogénèse induite suivant une plaie avec pénétration.

La réponse immédiate à un dommage au cerveau est la génération de crises. Le processus entre le dommage au cerveau et le début de l'épilepsie se nomme l'épileptogénèse. Les mécanismes de l'épileptogénèse sont largement inconnus et donc, il n'y a aucune thérapie efficace pour contrer l'épileptogénèse. Que voulons-nous faire? Fondamentalement, deux choses: (1) Décrire les processus physiologiques qui ont cours pendant l'épileptogénèse et (2) En se basant sur notre compréhension des changements dans l'activité du réseau et en débutant dès le trauma, stimuler le cortex traumatisé en ayant pour but d'augmenter l'excitabilité et de prévenir l'épileptogénèse.

Le blocage thalamique pendant les oscillations du sommeil.

Nous sommes intéressés par la compréhension des bases physiologiques des états de conscience. Dans cette étude supportée par les Conseil de Recherches en Sciences Naturelles et en Génie du Canada, nous étudions comment les neurones thalamiques de différents noyaux contribuent à la synchronisation d'activités corticales à longues distances.


Timofeev lab

Assistants de recherche: Sylvain Chauvette, Josée Seigneur
Technicien: Sergiu Ftomov
Stagiaire postdoctoral: Olga Bukhtyarova
Étudiants(es) au doctorat: Sara Soltani, Anastasiia Ozur, Ali Rastqar Farajzadeh, Jonathan Dubé, 
Étudiante à la maîtrise: Julia Potey


Sylvain Chauvette, Sara Soltani, Josée Seigneur, Igor Timofeev. In vivo models of cortical acquired epilepsy. J Neurosci Meth (2016) 260, p. 185-201.

Maxim Sheroziya, Igor Timofeev (2014) Global intracellular slow wave dynamics of the thalamocortical system (J Neurosci) 34(26), p. 8875– 8893

Maxime Lemieux, Jen-Yung Chen, Peter Lonjers, Maxim Bazhenov and Igor Timofeev (2014) The impact of cortical deafferentation on the neocortical slow oscillation (J Neurosci), 34:16, p. 5689-5703


Chauvette, S., Seigneur, J., and Timofeev, I. (2012). Sleep Oscillations in the Thalamocortical System Induce Long-Term Neuronal Plasticity. Neuron 75, 1105-1113. (Neuron featured article).

Chauvette S, Volgushev M, and Timofeev I. Origin of Active States in Local Neocortical Networks during Slow Sleep Oscillation. Cereb Cortex 20: 2660-2674, 2010.


Avramescu S., Timofeev I. (2008) Synaptic strength modulation following cortical trauma: a role in epileptogenesis J Neurosci 28:27, 6760–6772.

Nita D., Cissé Y., Timofeev I., Steriade M. (2007) Waking-sleep modulation of paroxysmal activities induced by partial cortical deafferentation. Cereb Cortex 17: 2, 272-283

Volgushev M., Chauvette S., Mukovski M., Timofeev I. (2006) Precise long-range synchronization of activity and silence in neocortical neurons during slow wave sleep. J Neurosci. 26: 21, 5665-5672.

Houweling A., Bazhenov A., Timofeev I., Steriade M., Sejnowski T. (2005) Homeostatic synaptic plasticity can explain posttraumatic epileptogenesis. Cereb Cortex, 15: 834-845.

Crochet S., Chauvette S., Boucetta S., Timofeev I., (2005) Modulation of synaptic transmission in neocortex by network activities. Eur J Neurosci. 21(4): 1030-1044. (Faculty of 1000 qualified must read)

Timofeev I., Steriade M. 2004 Neocortical seizures: initiation, development and cessation. Neurosci 123: 299-336.

Topolnik L., Steriade M., Timofeev I. (2003) Partial cortical deafferentation promotes development of paroxysmal activity. Cerebral Cortex, 13: 883-893.

Steriade M., Timofeev I. (2003) Neuronal plasticity in thalamocortical networks during sleep and waking oscillations. Neuron 2003 Feb 20;37(4):563-76.

Bazhenov M., Timofeev I, Steriade M., Sejnowski T. (2002) Model of thalamocortical slow-wave-sleep oscillations and transitions to activated states. J. Neurosci. 22:19, 8691-8704

Steriade M., Timofeev I., Grenier F. 2001 Natural waking and sleep states: a view from inside neocortical cells. J Neurophysiol. 85(5):1969-85.

Timofeev I., Grenier F., Steriade M. 2001 Disfacilitation and active inhibition in the neocortex during the natural sleep-wake cycle: an intracellular study. PNAS 98(4): 1924-1929.


Igor Timofeev a été instruit en URSS et a reçu son doctorat de Bogomolets Institut de physiologie ( Kiev , Ukraine) en 1993. Il a été employé comme chargé de cours au Département de physiologie humaine et les animaux à Odessa State University (Odessa, Ukraine) . De 1994 à 2000, il a été boursier postdoctoral dans le laboratoire Dr. Mircea Steriade à l'Université Laval ( Québec, Canada) . Depuis 2000 jusqu'à présent, le Dr Timofeev a poste de professeur à Faculté de médecine de l'Université Laval (Canada ) . Ses activités de recherche actuelles sont situés dans le Centre de recherche de l' Institut universitaire en santé mentale de Québec ( CRIUSMQ ) . Son laboratoire étudie les mécanismes cellulaires du sommeil et de l'épilepsie au sein du système thalamocortical.


Awards: 1996-1997 Postdoctorate scholarship. Savoy Foundation for Epilepsy.
1997-1998 Postdoctorate scholarship. Savoy Foundation for Epilepsy.
1999-2000 Fellowship, FRSQ
2000-2002 Chercheur-boursier “Junior 1”, FRSQ
2002-2005 Chercheur-boursier “Junior 2”, FRSQ (abandoned in 2003)
2003-2008 CIHR scholar.
2008-2012 Chercheur national, FRSQ
Distinctions:
2005 – Certificate d’appréciation (Fonde de la Recherche en Santé, Québec).
2006 – Prix d'excellence Jacques-Leblanc/ACCEM, Meilleur Directeur de Recherche. (Price Jacques Leblanc/ACCME, Best Director of Research (School of Medicine, Laval University) (first nomination).
2009 – Certificate of appreciation from Natural Sciences and Engineering Research Council of Canada
2009 – Certificate of appreciation from Georgia National Science Foundation
2009 – Acknowledgement for service to Natural Sciences and Engineering Research Council of Canada
2009 – Program of European Neuroscience Societies (PENS). Program: Training in Sleep research and sleep Medicine.
2012 – Certificate of appreciation from Georgia National Science Foundation
2013 – Letter of recognition from CHIR
2014 – Certificate of appreciation from Shota Rustaveli National Science Foundation
2016 - John Kershman Memorial Lecture for Eastern Association of electroencephalographers


Mots-clés: 
Cortex , thalamus , électrophysiologie , optogenetic , pharmacogénétique, le sommeil , l'épilepsie

Igor Timofeev

 
 
(418) 663-5747

 
 

2601 Chemin de la Canardière
Québec (Québec)
G1J 2G3
Canada


Bureau: 
F-6459

 
 

Publications récentes

Sleep, Anesthesia, and Plasticity., Timofeev, Igor, and Chauvette Sylvain , Neuron, 2018 Mar 21, Volume 97, Issue 6, p.1200-1202, (2018)
Sleep slow oscillation and plasticity., Timofeev, Igor, and Chauvette Sylvain , Curr Opin Neurobiol, 2017 Jun, Volume 44, p.116-126, (2017)

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