Une étude, dont les résultats intitulés «Sonogenetics is a non-invasive approach to activating neurons in Caenorhabditis elegans» ont été publiés dans la revue Nature Communications, a abouti à activer, grâce à des ondes ultrasonores dites à basse pression, des neurones chez Caenorhabditis elegans, un petit ver transparent d'un millimètre environ, qui est un modèle animal très étudié par les scientifiques.

Indiquons tout d'abord que Caenorhabditis elegans, qui est un nématode doté d'un système nerveux «composé de précisément 302 neurones connectés à des synapses (points de contacts entre neurones) bien identifiées», a «un comportement stéréotypé, qu’il est facile d’étudier en laboratoire au microscope».

L'étude ici présentée a employé des ultrasons basse pression (inférieure à 0,9 Mpa) dans ses expériences, après avoir vérifié «que ces ondes n’avaient quasiment aucune influence sur la température du milieu contenu dans la boîte de Petri, dans laquelle les vers se déplacent» (à cette pression, «l’élévation de température n’est que de 0,04°C»).

En vue «de mieux conduire les ondes ultrasonores au sein du gel sur lequel évoluent les nématodes», une solution contenant des microbulles remplies de gaz (perfluorohaxane et air) a été déposée dans la boîte de Petri «pour que le gel d'agar-agar s’en imprègne» avant d'y mettre de petits vers adultes vivants. Ainsi, «les microbulles qui conduisent les ondes ultrasonores sont au contact des nématodes, s’en pour autant être fixées à la surface du corps des animaux».

Il a été alors constaté que cette technique par ultrasons est capable d’influer, «à l’instar de l’optogénétique (associant l'optique à la génétique, cette dernière technique stimule des neurones grâce à la lumière)», sur l’expression des gènes «pour manipuler les fonctions de certains neurones et ainsi fournir de précieuses indications sur les conséquences de la modification de circuits neuronaux sur certains comportements de l’animal».

Comme, il a été, par ailleurs, montré «que des ondes ultrasonores à une pression inférieure à 1 MPa peuvent pénétrer à travers le crâne et le tissu cérébral sans provoquer des lésions», il est désormais envisageable d'utiliser cette méthode non invasive d’ultrasons pour étudier des réseaux de neurones «chez des animaux de plus grande taille, tels que le cerveau de gros vertébrés».