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Voir les neurones s’illuminer

Pour observer les cellules et notamment les neurones, il est habituel d’employer des patch clamps. Bien souvent, pour des raisons expérimentales, l’environnement chimique ou électrique, voir le matériel génétique sont modifiés. De ce fait, les observations sont donc dans un cadre très contrôlé. Une équipe de Stanford a mis au point une nouvelle méthode non invasive pour observer l’activité d’un neurone. Essayons de comprendre cette nouvelle avancée et les conséquences sur les futures recherches du domaine :

Cette équipe a mis au point un nouveau dispositif basé sur un système de lentille, de miroirs, de masques, d’une multi-électrode (support du/des neurones) et d’une caméra haute fréquence.

Le principe sous-jacent est qu’avant de déclencher un signal (firing) le neurone se déforme légèrement. Ce changement de l’ordre du nanomètre est enfin perceptible par ce dispositif. Cette première étape va permettre d’étudier la chose dans des cerveaux d’animaux vivant dans un premier temps. Sans marqueurs chimique, ou électrodes, les observations seront au plus près de la physiologie.

Une donnée connue en théorie… enfin confirmée !

Ce changement de forme est connu depuis 40 ans, mais son observation directe in vitro restait de la théorie. Précédemment, il avait été observé indirectement par laser sur des neurone de homard (10 à 100 fois plus épais que les neurones de mammifère). Les mesures déjà effectuées ne permettaient de s’intéresser qu’à une portion seulement du neurone là où il est possible de cartographier un ensemble de neurone.

Ainsi, les neurones commencent à augmenter en épaisseur (3 nm) 4 millisecondes avant de se dépolariser. Après que le neurone atteint son épaisseur maximum, il faut un dixième de seconde avant que le neurone retrouve sa forme d’origine. Il apparait difficile de fait passer un laser à travers le cerveau pour capter ces variations de forme. L’espoir de l’équipe réside dans le fait que les neurones réfléchissent suffisamment la lumière pour que ces mouvements puissent être captés. La principale limite restera que cette méthode permettra uniquement d’observer les couches les plus superficielles du cerveau.

Il s’agit donc pour le moment d’effleurer la surface (corticale)!

megaphone17

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