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Le cortex visuel en action

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Si l'organisation générale du cortex cérébral est aujourd'hui bien connue, les détails de son architecture fonctionnelle ne sont pas aussi clairement élucidés, en grande partie en raison des limites des techniques d'imagerie optique existantes.

Image obtenue en IRM

En se fondant sur une étude récente réalisée in vitro par une équipe allemande, des chercheurs de la Harvard Medical School (Massachusetts) ouvrent cependant la voie à une nouvelle méthode d'observation in vivo du cerveau beaucoup plus précise. Au cours de leurs expériences, présentées dans la revue Nature, Clay Reid et ses collègues ont marqué des milliers de neurones du cortex visuel de rats et de chats à l'aide de molécules fluorescentes sensibles à l'augmentation des taux de calcium, signe d'une activité cérébrale.

Ils ont ensuite utilisé le principe de la microscopie à deux photons pour visualiser le fonctionnement de populations entières de neurones chez des animaux soumis à une série d'exercices visuels, et ce avec une résolution de l'ordre d'une seule cellule.

Ce type de technique nécessite l'emploi d'un intense faisceau laser pulsé afin d'obtenir l'excitation par deux photons des molécules au seul point focal ; le confinement de l'excitation et la bonne pénétration du la lumière autorise une imagerie en profondeur beaucoup plus fine. Les chercheurs ont ainsi pu mettre en évidence, pour le même besoin de reconnaissance visuelle, des microarchitectures très différentes chez les rongeurs et leurs prédateurs félins. Couplée au marquage "calcium-sensitif", la méthode pourrait conduire à une meilleure compréhension in vivo des mécanismes d'autres fonctions cérébrales (mouvement, apprentissage) et de certaines maladies neurodégénératives (Alzheimer, Huntington ou Parkinson).

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