Valentina Emiliani

Valentina Emiliani fait des études scientifiques à Rome. En 1991, elle obtient son Bachelor of Science à l'Université de Rome « La Sapienza ». Elle y soutient sa thèse de doctorat de physique aux LENS sur l'effet tunnel en 1996. Elle effectue ses études post-doctorales en Allemagne, à l'Université technique de Berlin, à l'institut Max-Born d'optique non linéaire, puis en France à l'institut Jacques-Monod entre 2002 et 2004. En 2004, elle obtient un poste de chercheure au CNRS au sein de cet institut.

En 2005, elle entre à l'Université Paris-Descartes où elle crée le groupe de recherche microscopie à modulation du front d’onde. Elle y dirige ses recherches à partir de 2011. En 2014, elle est nommée directrice du laboratoire de neurophotonique de l'Université Paris-Descartes. En 2019, le groupe de recherche microscopie à modulation du front d’onde est transféré à l'institut de la vision où elle prend la tête du département de photonique^[3].

Valentina Emiliani et son groupe ont été parmi les premiers à utiliser l'ingénierie du front d'onde pour les neurosciences. Plus précisément, ils ont proposé plusieurs approches telles que l'holographie générée par ordinateur (en), le contraste de phase généralisé et la focalisation temporelle pour sculpter le volume d'excitation avec une forme parfaitement adaptée à la cible sélectionnée. Combinée à l'optogénétique, la mise en forme du front d'onde permet de contrôler l'activité neuronale avec une précision spatio-temporelle sans précédent. Leurs résultats ouvrent la voie à la manipulation optogénétique des circuits cérébraux avec une résolution de cellule unique : une méthodologie essentielle pour perturber et activer les circuits neuronaux afin d'interroger les fonctions cérébrales.

Aujourd'hui ses recherches portent sur l’utilisation de la mise en forme du front d'onde et de l'optogénétique^[4]afin d'étudier les mécanismes régulant la connectivité fonctionnelle et le traitement du signal dans les principaux circuits visuels^[5].

• F. G. C. Blot*, D. Decombe* , A. Lorca-Cámara, M. Anquetil, V. de Sars, C. Tourain, N. Accanto, V. Emiliani
• P-FENDO-II: a fiber bundle microscope for all optical brain study on large field of view in freely moving mice Cell report methods, 6 101305 (2026)
• Christiane Grimm*, Ruth R. Sims*, Dimitrii Tanese, Aysha S. Mohamed Lafirdeen, Imane Bendifallah, Chung Yuen Chan, Giulia Faini, Elena Putti, Filippo Del Bene, Eirini Papagiakoumou, Valentina Emiliani, Two-photon voltage imaging with rhodopsin-based sensors, Neuron, (2026)
• Christian Lüscher, Valentina Emiliani, Nita Farahany, Aryn Gittis, Viviana Gradinaru, Katherine A. High, Botond Roska, José-Alain Sahel, Ofer Yizhar, Hongkui Zeng, and Karl Deisseroth Roadmap for direct direct translation translation translation translation of optogenetics optogenetics optogenetics in to discoveries discoveries and 2 therapies therapies therapies therapies for human human beings beings Nat Neurosci 28 2415-2431 (2025)
• I-Wen Chen*, Chung Yuen Chan*, Phillip Navarro, Vincent de Sars, Emiliano Ronzitti, Karim Oweiss, Dimitrii Tanese* and Valentina Emiliani* High-throughput synaptic connectivity mapping using in vivo two-photon holographic optogenetics and compressive sensing Nat Neurosci 28, 2141–2153 (2025)
• Ruth R. Sims*, Imane Bendifallah*, Christiane Grimm, Aysha S. Mohamed Lafirdeen, Soledad Domínguez, Chung Yuen Chan, Xiaoyu Lu, Benoît C. Forget, François St-Pierre, Eirini Papagiakoumou and Valentina Emiliani Scannes volage imaging Nature Communications, 15, 5095 (2024)
• Yannick Bollmann*,  Laura Modol*, Thomas Tressard ,* Artem Vorobyev , Robin Dard , Sophie Brustlein , Ruth Sims , Imane Bendifallah, Erwan Leprince, Vincent DeSars , Emiliano Ronzitti , Agnes Baude , Hillel Adesnik , Michel Picardo , Jean-Claude Platel , Valentina Emiliani , David Angulo-Garcia, and R. Cossart On the prominent influence of single interneurons in the developing barrel cortex in vivo Nature Neuroscience 26, 1555–1565 (2023) (2023)
•  Giulia Faini*, Dimitrii Tanese*, Clément Molinier, Cécile Telliez, Massilia Hamdani, F. Blot, Christophe Tourain, Vincent de Sars, Filippo Del Bene, Benoît C. Forget, Emiliano Ronzitti ^#, and Valentina Emiliani ^# Ultrafast Light Targeting for High-Throughput Precise Control of Neuronal Networks Nature Comm, 14, 1888 (2023)
•  Nicolò Accanto*, François G. C. Blot*, Antonio Lorca Camara*, Valeria Zampini, Florence Bui, Christophe Tourain, Noam Badt, Ori Katz, and Valentina Emiliani A flexible two-photon endoscope for fast activity imaging and cell-precise optogenetic photo-stimulation neurons in freely moving animals. Neuron, Jan 18;111(2):176-189.e6 (2023), Epub 2022 Nov 16
•  Johannes Vierock*, Enrico Peter*, Christiane Grimm*, Andrey Rozenberg, I-Wen Chen, Linda Tillert, Alejandro G. Castro Scalise, Marilù Casini, Sandra Augustin, Dimitrii Tanese, Benoît C. Forget, Rémi Peyronnet, Franziska Schneider-Warme, Valentina Emiliani, Oded Béjà, Peter Hegemann WiChR, a highly potassium selective channelrhodopsin for low-light, two-photon inhibition. Science Advances, Dec 9;8(49):eadd7729(2022)
• Spampinato G.L.B.*, Ronzitti E.*, Zampini V., Ferrari U., Trapani F., Khabou H., Dalkara D., Picaud S., Papagiakoumou E., Marre O., Emiliani V. All-optical inter-layers functional connectivity investigation in the mouse retina Cell Report Methods 2(8):100268 (2022).
•  V. Emiliani, E. Entcheva, R. Hedrich, P. Hegemann, K. R. Konrad, C. Lüscher, M. Mahn, Z-H. Pan,        R.              Sims J. Vierock, O. Yizhar. OPTOGENETICS: shaping biological functions with light. Nature Reviews | Methods Primers, Vol.2, 55 (2022)
• J. Vierock, SR-Rozada, A. Dieter, F. Pieper, R. Sims, F. Tenedini, A. Bergs, I. Bendifallah, F. Zhou, N. Zeitzschel, J. Ahlbeck, S. Augustin, K. Sauter, E. Papagiakoumou, A. Gottschalk, P. Soba, V. Emiliani, Andreas K. Engel, Peter Hegemann, J. Simon Wiegert BiPOLES: a tool for bidirectional dual-color optogenetic control of neurons Nature Communication 12, 4527 (2021)
•  E. Papagikoumou, E.Ronzitti and V. Emiliani Scanless two-photon excitation with temporal focusing Nature Methods 17, 571–581 (2020)
•  I-Wen Chen, Emiliano Ronzitti, Brian R. Lee, Tanya L. Daigle, Hongkui Zeng, Eirini, Papagiakoumou, and Valentina Emiliani Parallel holographic illumination enables sub-millisecond two-photon optogenetic activation in mouse visual cortex in vivo, Journal of Neuroscience 39, 1785-18 (2019)
•  Nicolò Accanto , Clément Molinier, Dimitrii Tanese, Emiliano Ronzitti, Zachary L. Newman, Claire Wyart, Ehud Isacoff, Eirini Papagiakoumou and Valentina Emiliani Multiplexed temporally focused light shaping for high-resolution multi-cell targeting Optica (2018) 5, 1478-1491
•  Alexis Picot, Soledad Dominguez, Chang Liu, I-Wen Chen, Dimitrii Tanese, Emiliano Ronzitti, Pascal Berto, Eirini Papagiakoumou, Dan Oron^, Gilles Tessier, Benoît C. Forget, and Valentina Emiliani Temperature rise under two-photon optogenetics brain stimulation, Cell Report 24, 1243–1253 (2018).
• I-Wen Chen, Eirini Papagiakoumou, and V. Emiliani Towards circuit optogenetics, Current Opinion in Neurobiology 50, 179-189 (2018).
• O. Shemesh*, D. Tanese*, V. Zampini*, L. Changyang, P. Kiryln, E. Ronzitti, E. Papagiakoumou, E.S. Boyden, V. Emiliani, Temporally precise single-cell resolution optogenetics Nature Neuroscience 20  1796–1806  (2017).
• E. Ronzitti, C. Ventalon,  M. Canepari, BC. Forget, E. Papagiakoumou, and V. Emiliani Recent advances in patterned photostimulation for optogenetics Journal of Optics 19 , 113001 (2017).  
• E. Ronzitti, R. Conti, V. Zampini, N.C. Klapoetke, D. Tanese, E. Papagiakoumou, E.S. Boyden, V. Emiliani Sub-millisecond optogenetic control of neuronal firing by two-photon holographic photoactivation of Chronos, J Neuroscience 37, 10679-10689 (2017).
• V. Emiliani Opportunities for Technology and Tool Development Neuron Voices, 92, 564 (2016).
• O. Hernandez, E. Papagiakoumou, D. Tanesee, K. Felin, C. Wyart and V. Emiliani, Three-dimensional spatiotemporal focusing of holographic patterns Nature Communication, 7, 11928 (2016).

• 2014 : prix de la Fondation Bettencourt-Schueller « Coups d’élan pour la recherche française »^[6]
• 2018 : directrice de la Chaire d’Excellence du Fonds Axa pour la Recherche Étude des circuits visuels par microscopie à modulation de front d’onde^[7],[8]
• 2019 : Bourse ERC Advanced Grant du Conseil européen de la recherche pour le projet HOLOVIS^[9],[10].
• 2021 : Médaille d'argent du CNRS^[2]
• 2021 : Prix Maxime Dahan pour l’Instrumentation et les Méthodes Innovantes à l’Interface Physique-Biologie-Médecine^[11]
• 2022 : Michael S. Feld Biophotonics Award^[12]
• 2023 : Grand prix Clément-Codron de la fondation Codron Fautz - Institut de France
• 2025 : Membre Elu EMBO
• 2025 : Prix Irène-Joliot-Curie dans la catégorie Femme scientifique de l’année^[13].