Lumière pour voir le cerveau

2009/12/01 Elhuyar Zientzia Iturria: Elhuyar aldizkaria

• Genetika
• Anatomia/Fisiologia

L'optogénétique est une technique valide pour étudier l'activité cérébrale et les maladies mentales

L'optogénétique, fondée il y a 4 ans par le physicien et bio-ingénieur Karl Deiseroth, est déjà utilisée dans des centaines de laboratoires du monde entier. En fait, il permet de voir avec une grande précision l'activité du cerveau et n'est pas aussi difficile que d'autres techniques, car il n'est pas nécessaire de placer des électrodes, par exemple.

Cette technique utilise la lumière pour analyser l'activité du cerveau. Ils fabriquent d'abord des neurones sensibles à la lumière. Pour cela, insèrent dans les neurones le gène protéique d'une algue verte. Lorsque les neurones reçoivent de la lumière par un implant à fibre optique, ils produisent des protéines qui allument un signal électrique. Le signal est transmis au neurone suivant situé dans le circuit. Ainsi, les chercheurs voient beaucoup mieux l'activité des neurones qu'avec les électrodes.

Par exemple, à l'Université de Londres, ils ont utilisé cette technique pour voir comment les souvenirs sont enregistrés dans le cerveau des souris. Selon le modèle principal qui explique comment les souvenirs sont créés, lorsque nous apprenons une nouvelle association, certains neurones de l'hippocampe sont activés.

Pour démontrer que c'est le cas, les chercheurs ont génétiquement modifié ces neurones afin qu'avec l'effet de la lumière des protéines se produisent. Ils ont ensuite appris aux souris à avoir peur d'un son : après avoir écouté le son, ils leur ont donné une décharge électrique. Ainsi, écouter le son était suffisant pour sentir la peur, et les neurones qui produisaient ce souvenir s'activaient (c'est-à-dire produisaient des protéines).

Le lendemain, les chercheurs ont clarifié l'hippocampe avec de la lumière bleue. En conséquence, les neurones qui ont participé à la création du souvenir la veille ont été activés et les souris ont eu peur sans entendre le son. Ainsi ils ont montré que oui, que le souvenir se produit dans l'hippocampe.

En outre, l'étude de la protéine a révélé le nombre de neurones qui interviennent dans la formation des souvenirs et ont montré qu'ils étaient beaucoup moins que ce qu'on pensait: Ils étaient seulement 100-200 (dans cette zone de l'hippocampe il ya 1-2 millions de neurones).

En plus de voir comment les souvenirs se produisent, l'optogénétique est très utile pour analyser la dépression, le Parkinson et les addictions. Par exemple, chez les souris souffrant de dépression, stimulant l'écorce préfrontale, ils ont réussi à améliorer la conduite sociale et à stimuler le désir de faire des choses qui peuvent les récompenser.