Neuf types de neurones filmés simultanément chez l'animal vivant
Jusqu'ici, les neuroscientifiques pouvaient distinguer au maximum deux types de cellules nerveuses en même temps lors de l'enregistrement chez un animal en mouvement libre. Une nouvelle technique porte ce nombre à neuf. Ce n'est pas un petit pas.
Des chercheurs ont mis au point une méthode baptisée Neuroplex. Elle combine deux techniques existantes : l'imagerie calcique via un miniscope (un petit microscope portable fixé sur la tête d'un rongeur) et l'imagerie spectrale confocale multiplexée sur tissu vivant. Résultat : les chercheurs peuvent suivre simultanément neuf sous-groupes distincts de neurones pendant que l'animal se déplace librement. Les neuf sont visibles à travers le même objectif à fibre optique.
Cela ouvre un nouveau type d'expérience. Il est désormais possible d'observer quelles combinaisons de types cellulaires s'activent lors d'un comportement précis. Auparavant, il fallait choisir à l'avance : quelles deux populations veut-on observer ? Cette contrainte est aujourd'hui bien moins forte. La probabilité de détecter des schémas fonctionnels qui seraient autrement restés invisibles s'en trouve accrue.
Pertinent pour la recherche sur le vieillissement
Le vieillissement cérébral s'accompagne de la perte de types cellulaires spécifiques et de modifications dans la communication entre sous-réseaux neuronaux. Pour comprendre ce phénomène correctement, il faut observer plusieurs populations à la fois. Jusqu'ici, c'était techniquement impossible chez un animal en comportement libre. Ce n'était réalisable que sur des tranches de cerveau hors du corps ou chez des animaux anesthésiés. Neuroplex repousse cette limite.
La technique présente aussi un intérêt pour la recherche sur la maladie d'Alzheimer et la maladie de Parkinson, où des modifications précoces dans des groupes cellulaires précis pourraient jouer un rôle bien avant l'apparition des symptômes. En suivant ces populations simultanément dans des modèles animaux de la maladie, les chercheurs peuvent mieux reconstituer la séquence du déclin.
Ce qui reste à améliorer
La version actuelle de Neuroplex a été testée chez la souris. L'étendre à d'autres modèles animaux, puis à des applications cliniques chez l'humain, nécessite des validations supplémentaires. L'analyse de neuf signaux simultanés impose également des exigences élevées en matière de puissance de calcul et de logiciels. Sur le plan méthodologique, cette approche fixe néanmoins un nouveau standard pour les neurosciences in vivo.
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