Lundi 15 avril 2013 à 8:10

Biologie, santé.

http://lancien.cowblog.fr/images/SanteBiologie-1/ImageduPressepapiers.jpghttp://lancien.cowblog.fr/images/SanteBiologie-1/neurones.jpg












            Maud, notre « gerbille canadienne » bien connue de Cow, m’a signalé une vidéo publiée par le journal « The Guardian » qui m’a beaucoup intéressé, et je l’en remercie. J’ai pensé que cela vous intéresserait peut être aussi que je vous dise ce qu’elle contenait, et voici l’adresse du film youtube :
 
            La vidéo traite de recherches faites par l’équipe de Karl Deisseroth, chercheur en bioingénierie à l’université de Stanford, pour visualiser les circuits neuronaux du cerveau.
            Je vous parle souvent de la Résonance magnétique nucléaire (RMN), qui permet de « voir » la consommation d’oxygène de groupes importants de neurones (des centres qui en comportent quelques centaines de milliers, et qui permet de visualiser quels sont les centres du cerveau, qui fonctionnent quand on exécute certaines tâches. C’est très important pour comprendre les mécanismes cérébraux, mais le rêve des neurobiologistes serait de pouvoir visualiser les neurones eux mêmes, leurs dendrites et leurs axones.
            Des progrès avaient été faits ces dernières années, d’abord en examinant des « coupes » de cerveau de souris (mortes évidemment) au microscope à balayage électronique, puis en utilisant en 2011 :2012, une technique de RMN beaucoup plus performante, d’une résolution multipliée par 300 000, passant d’un « pixel » de 1 X 1 X 3 mm3, à un cube de 20 microns de coté.
            Ces coupes ont l’inconvénient de n’être qu’une surface plane, mais on peut en traitant des coupes successives par des logiciels analogues à ceux utilisés pour les scanners, reconstituer, avec des couleurs artificielles choisies par l’ordinateur, des images 3D des structures cérébrales. Un atlas du cerveau de souris avait été ainsi reconstitué, ce qui était déjà un grand progrès.
            Mais on ne pouvait pas voir vraiment les neurones car le milieu dans lequel ils baignaient, était opaque et empêchait un vision claire des structures.
            Le travail de recherche, baptisé « Clarté », mené de puis plus de cinq ans par l’équipe de Stanford, a consisté à « rendre le cerveau transparent ». Evidemment il ne s’applique qu’à des cerveaux de souris, d’animaux ou d’humains morts, et donc on ne peut voir le cerveau en fonctionnement, mais c’est déjà un progrès important pour la connaissance des structures cérébrales et l’étude notamment de ses anomalies lors de certaines maladies.
 
            Je vous ai déjà parlé de la gaine de myéline, qui entoure dendrites et axones, afin de les isoler électriquement et de rendre la propagation de l’influx nerveux beaucoup plus rapide. C’est cette myéline, constituée de molécules de graisses, qui rend principalement les tissus neuronaux opaques, à la fois à la lumière et à de nombreux produits chimiques. Mais on trouve aussi des lipides à d’autres endroits du tissu entourant les neurones.
            Le problème était donc d’enlever ces lipides, mais le problème, c’est que ces graisses contribuent à former les membranes des cellules et donnent au cerveau sa structure, et si on les enlève, les tissus restants s’effondrent comme une gelée trop molle.
            Les chercheurs de Stanford ont pour la première fois, réussi à remplacer ces lipides par de l’hydrogel, un gel composé en majorité d’eau.
            Les travaux ont été menés essentiellement sur des cerveaux de souris mortes, mais aussi sur quelques partie de cerveau humain (également de personnes décédées, c’est évident !
Le processus utilisé est le suivant : on immerge le cerveau dans la solution d’hydrogel pour donner le temps aux petites molécules qu’il renferme de pénétrer dans les tissus, puis on le chauffe à 37°C pendant trois heures pour faire durcir le mélange. Le cerveau et l’hydrogel forment alors une structure dans laquelle les lipides sont encore en place, mais ne sont pas prisonniers. Il n’y a plus alors qu’à extraire les graisses par «électrophorèse»), en faisant passer un courant électrique.
            On obtient alors un cerveau transparent conservant toutes ses structures: neurones, fibres nerveuses, aiguillages et connexions entre les neurones, protéines, etc. On peut alors observer ce cerveau au microscope ou en RMN et reconstituer sur ordinateur des images 3D.
J’ai prélevé deux vues sur le film qui vous montrent les résultats ; la couleur verte est évidemment artificielle, donnée par l’ordinateur.
On peut sur de telles images, voir les corps des neurones, leurs dendrites en arborescences, leurs axones, donc leurs connexions, et même d’autres cellules comme les astrocytes.
            A partir de ce cerveau de souris «clarifié», les chercheurs obtiennent une cartographie de tous les circuits cérébraux, au niveau global ou très local.
            Et, en injectant puis en effaçant à plusieurs reprises des marqueurs chimiques fluorescents dans ce cerveau gélifié et colorés (réellement ou artificiellement par l’ordinateur,, on peut visualiser
des interactions physiques et chimiques successives entre les différents composants du cerveau.
Par cette méthode, on espère rassembler de nombreuses informations sur le cerveau, mieux comprendre son fonctionnement et essayer de déterminer les causes, les mécanismes et les conséquences de maladies telles Alzheimer, la schizophrénie, l’épilepsie ou des anomalies comme les troubles autistiques.
 
Une équipe japonaise travaille déjà en utilisant la méthode de Stanford, et je vous montre ci dessous, car c’est spectaculaire, l’effet du « dégraissage » des tissus, effectué sur un embryon de souris, et qui le rend transparent (avant à gauche, après à droite). Cela montre que la technique est applicable à d’autres organes que le cerveau.
 
http://lancien.cowblog.fr/images/SanteBiologie-1/RTEmagicCSourisTransparenteRikentxdam243107e22f2.jpg
 

 

 

Ajouter un commentaire









Commentaire :








Votre adresse IP sera enregistrée pour des raisons de sécurité.
 

La discussion continue ailleurs...

Pour faire un rétrolien sur cet article :
http://lancien.cowblog.fr/trackback/3236501

 

<< Page précédente | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | Page suivante >>

lancien

sortir de la tristesse

Créer un podcast