lundi, 13 mai 2013
Rendre le cerveau transparent pour mieux l’explorer
Pour se réconcilier avec les techniques d’imagerie cérébrale, sévèrement critiquées dans le billet de la semaine passée, en voici une nouvelle complètement différente. Elle permet ni plus ni moins de rendre un cerveau de souris (et pour l’instant certaines parties du cerveau humain) complètement transparent.
Mais être capable de voir au travers du cerveau ne serait qu’une curiosité amusante si la technique, nommée « Clarity » par l’équipe qui l’a mise au point, ne permettait pas également de préserver toute la structure cellulaire et moléculaire sous-jacente du cerveau. De sorte que l’on peut appliquer sur ces cerveaux devenus transparents les techniques de coloration et de traçage des faisceaux nerveux que l’on connaît déjà. Les voies nerveuses du cerveau de souris deviennent alors visibles dans leurs plus fins détails dans l’ensemble du cerveau ! Une vision globale du trajet des axones que l’on n’avait jamais réussi à voir intégralement avant, et que rend possible ici la transparence du cerveau.
La technique Clarity, publiée en avril dernier dans la revue Nature, a été mise au point par une équipe multidisciplinaire dirigée par le Dr. Karl Deisseroth, le même qui avait développé avec ses collègues de l’université Stanford une autre technique fort remarquée il y a quelques années : l’optogénétique. Cette-fois ci, point de fibres optiques, de photopigments et de gènes modifiés. C’est plutôt une substance chimique appelée hydrogel, formée principalement de molécules d’eau tenues ensembles par de plus grosses molécules, qui est la clé de la technique.
L’hydrogel pénètre le tissu cérébral et forme une sorte de maillage qui relie la plupart des molécules sauf les lipides. Le cerveau est ensuite mis dans une solution savonneuse et un courant électrique permet alors de faire migrer les lipides hors du cerveau parce qu’ils ne sont justement pas attachés à l’hydrogel. C’est alors que le cerveau devient transparent et prêt à être traité avec des colorants spécifiques à certaines molécules, puisque l’intégrité et l’emplacement de celles-ci est préservé.
Les efforts se poursuivent pour raffiner la technique, en particulier pour réussir à éliminer tous les lipides d’un cerveau humain qui est autrement plus volumineux qu’un cerveau de souris. Mais déjà les données recueillies chez la souris montrent l’énorme potentiel de la technique.
Hydrogel Process Developed at Stanford Creates Transparent Brain
Brains as Clear as Jell-O for Scientists to Explore
Clarity Brain Imaging from Stanford’s Deisseroth Lab
Structural and molecular interrogation of intact biological systems
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