Jusqu’à 57 000 cellules cérébrales et 150 millions de synapses dans 1 millimètre cube de cortex cérébral. C’est ce paysage que des chercheurs de l’université Harvard de Cambridge, aux États-Unis, viennent de cartographier en trois dimensions. Comment ? En prélevant sur une patiente un petit morceau de tissu cérébral – qui devait nécessairement être retiré dans le cadre d’une intervention neurochirurgicale pour traiter son épilepsie. Une fois récolté, cet échantillon a été immergé dans des conservateurs et coloré aux métaux lourds pour faciliter l’observation des cellules. Ensuite, il est temps de couper, vous obtenez donc environ 5 000 bandes d’une épaisseur de seulement 34 nanomètres. Chacune de ces lames a été analysée par microscopie électronique et les images ont ensuite été séquencées à l’aide de l’IA pour reconstruire l’intégralité de l’échantillon en trois dimensions.

Sur l’image obtenue on distingue les neurones appartenant à deux couches différentes du cortex (qui en compte six au total) : les neurones pyramidaux – de forme triangulaire – de la couche corticale numéro 4, colorée en bleu, et juste en dessous d’eux les neurones pyramidaux de couche corticale numéro 5, jaune. Les données collectées représentent 1 million de gigaoctets d’informations qui, si elles sont mises à la disposition des chercheurs du monde entier, leur permettront de visualiser directement les connexions entre neurones pour mieux orienter leurs recherches. Et pourtant, ils ne représentent qu’un millionième du cerveau entier !

Une image d'un millimètre cube du cortex cérébral à l'échelle nanométrique

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