Santé

Une Led miniature pour soigner les maladies du cerveau

ActualitéClassé sous :biologie , LED , sonde

Une équipe américaine a mis au point une sonde lumineuse minuscule, facilement implantable dans le cerveau et contrôlable à distance. Elle pourrait être utilisée pour contrôler les fonctions cérébrales avec de la lumière et soigner des pathologies nerveuses.

Au cours de leur étude, les auteurs ont inséré une Led à l'intérieur du cerveau d'une souris. Grâce à cette sonde lumineuse, les chercheurs peuvent contrôler les comportements du rongeur. © John Rogers, université de l'Illinois à Urbana-Champaign, Beckman Institute

Conscience, inconscience, langage, mémoire, émotion... Nos facultés intellectuelles sont nombreuses et toutes contrôlées par le cerveau. Autant dire que la neuroscience a du pain sur la planche avant de percer tous les mystères de cet organe extraordinaire. Cependant, les progrès avancent à une vitesse fulgurante, et les moyens thérapeutiques pour soigner les maladies cérébrales commencent à pointer le bout de leur nez.

L'une des dernières en date est l'optogénétique, consistant à contrôler les neurones pour guérir les maladies du système nerveux avec la lumière. Cet axe de recherche prometteur est exploré par l'équipe de Michael Bruchas à l'université Washington de Saint-Louis (États-Unis).

Cette Led miniature peut passer à travers le chas d'une aiguille. Elle est également très flexible et contrôlable à distance. © John Rogers, université de l'Illinois à Urbana-Champaign, Beckman Institute

En modifiant génétiquement les cellules, ce laboratoire avait déjà réussi à contrôler diverses fonctions cellulaires grâce à la lumière. Dans des publications antérieures, les chercheurs avaient guidé des cellules immunitaires et fait grandir des neurones en les éclairant. Si cela est déjà une prouesse technique en soi, il faut encore la reproduire in vivo, directement à l'intérieur des tissus... Une tout autre histoire. Car s'il est aisé d'illuminer des cellules présentes dans un tube à essai, l'opération est infiniment plus délicate au cœur des organes.

Led sans fil dans le cerveau

Un pas supplémentaire vient pourtant d'être franchi. Dans une nouvelle étude publiée dans la revue Science, une équipe provenant du même laboratoire montre qu'éclairer de l'intérieur est maintenant possible. En effet, les chercheurs ont fabriqué une Led (light-emitting diode, diode électroluminescente) miniature pouvant être introduite dans le cerveau !

Cette Led est flexible et suffisamment petite pour passer dans le chas d'une aiguille. Elle peut ainsi être injectée profondément dans le cerveau grâce à un ruban en plastique souple plus mince qu'un cheveu humain. Selon John Rogers, chercheur à l'université de l'Illinois à Urbana-Champaign et participant à cette étude, « cette sonde est beaucoup plus petite et plus flexible que la fibre optique utilisée jusqu'ici ». Ces caractéristiques devraient aider à limiter les dommages encourus par les tissus lors de leur insertion. Autre avantage, et pas des moindres, la Led est activée et contrôlée sans fil. En conséquence, l'animal peut être libre de ces mouvements et n'est pas relié à un dispositif.

Allumer la Led pour diriger le comportement d'une souris

Dans cette étude, les auteurs ont implanté une Led à l'intérieur du cerveau d'une souris. Les pulsations lumineuses envoyées par cette Led ont permis de stimuler une région du cerveau qui, en temps normal, s'active lorsque l'animal est gratifié d'une récompense. En envoyant des cadeaux virtuels lorsque le rongeur atteignait une zone particulière d'un labyrinthe, les auteurs ont dupé la souris : cette dernière, croyant être récompensée, a rapidement appris à revenir et à rester dans la zone de gratification.

Grâce à cette technologie puissante, de nombreuses applications sont possibles. En contrôlant les fonctions cellulaires de différents organes défectueux, les chercheurs envisagent de soigner de nombreuses pathologies avec la lumière. Néanmoins, cette méthodologie n'en est qu'à ses débuts, et de nombreuses étapes restent à franchir avant d'envisager une utilisation thérapeutique.

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