• Neurologie: une technique novatrice d'imagerie permet d'observer en détail sur un modèle animal la réaction de larges portions du cerveau à des stimuli! ____¤201407

     

    Une étude, dont les résultats ont été publiés dans la revue Nature Methods, a permis de développer une technique d'imagerie permettant d'observer en détail sur un modèle animal, avec une précision et une rapidité jusque-là inégalée, la réaction de larges portions du cerveau à des stimuli.

     

     

    Plus précisément, l'expérience a consisté à enregistrer les images de la réaction des 80.000 neurones du cerveau d'une larve de poisson zèbre au défilement devant ses yeux de barres verticales ou de points, aux formes variables, «de façon à faire croire à l’animal qu’il dérivait».

     

    Ces stimuli incitaient l'animal «à corriger ce déplacement factice en nageant», une intention de nage confirmée par des «électrodes reliées aux muscles du poisson». Les images recueillies font alors découvrir la formation des actions motrices dans le cerveau, en visualisant «les cascades de réactions neuronales».

     

    Pour parvenir à de telles images, plusieurs étapes ont été nécessaires. Tout d'abord, les animaux ont été modifiés génétiquement pour «qu'un marqueur chimique soit présent dans leur cerveau» et réagisse en émettant une fluorescence «un dixième de seconde après que le neurone sur lequel il est fixé a été activé».

     

    Ensuite, le crâne de ces animaux a été «balayé très rapidement à l'aide de deux lasers qui amplifient cette fluorescence afin qu'elle soit détectée par le capteur optique d'un microscope».

     

    La difficulté principale est le traitement des données, car «80.000 neurones qui s'embrasent ou s'éteignent par grappes en une fraction de seconde», constituent une quantité d'information énorme à traiter: ainsi, «une heure d'observation avec ce dispositif génère pas moins d'un térabit de données (soit l'équivalent de 37 disques Blu-ray, NDLR)».

     

    Pour résoudre ce problème, les calculs ont été distribués à une grappe d'ordinateurs, «ce qui a permis d'obtenir, en quelques minutes à peine, des données exploitables».

     

    Grâce à l'exceptionnelle résolution des images ainsi obtenues, il apparaît que certains groupes de neurones dans le cerveau de l’animal sont «spécialisés dans la détection des déplacements latéraux», tandis que d'autres répondent «exclusivement au mouvement vers l'avant ou vers l'arrière», ce qui permet d'établir des cartes du cerveau de l'animal.

     

     


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