Ce n'est pas une galaxie — c'est une carte du cerveau d'une souris

Une avancée scientifique majeure

Des scientifiques ont récemment réalisé une carte fonctionnelle du cerveau d'une souris, alors qu'elle regardait des extraits de The Matrix. Cette recherche représente une avancée vers la compréhension du fonctionnement des cerveaux humains. En analysant le cerveau d'une souris, les chercheurs ont pu observer comment ses cellules s'illuminaient en réponse à des stimuli visuels.

Création d'une carte neuronale

Grâce à une petite portion du cerveau de la souris, de la taille d'une graine de pavot, les chercheurs ont identifié 84 000 neurones et ont tracé leur communication à travers 500 millions de synapses. Ce vaste ensemble de données, publié dans la revue Nature, constitue un pas important vers la compréhension des mécanismes cérébraux. Les données sont accessibles aux scientifiques du monde entier pour des recherches supplémentaires.

Forrest Collman, un des chercheurs principaux de l'Allen Institute, a exprimé son émerveillement face à cette complexité. "On observe une petite partie du cerveau d'une souris, et la beauté et la complexité des neurones et de leurs connexions sont fascinantes", a-t-il déclaré.

Comprendre les réseaux neuronaux

Les neurones, ou cellules nerveuses, sont responsables de nos pensées, émotions, et mouvements. Les signaux se déplacent d'un neurone à l'autre via des fibres appelées axones et dendrites, utilisant des synapses pour établir des connexions. Cependant, il reste encore beaucoup à découvrir sur les réseaux neuronaux et leur rôle dans des troubles comme l'Alzheimer ou l'autisme.

Clay Reid, un scientifique de l'Allen Institute, a souligné l'importance de comprendre la connexion neuronale pour tester des hypothèses sur le fonctionnement des cellules cérébrales. "On ne peut pas tester ces hypothèses sans connaître comment ces cellules sont reliées", a-t-il ajouté.

Les méthodes de recherche innovantes

Les chercheurs ont utilisé des extraits de films, de sports et de nature pour stimuler la souris. Une équipe du Baylor College of Medicine a conçu une souris dotée d'un gène permettant à ses neurones de briller lorsqu'ils sont actifs. Grâce à un microscope laser, ils ont pu enregistrer l'activité des cellules dans le cortex visuel de l'animal.

Après cela, l'Allen Institute a analysé le tissu cérébral en le découpant en plus de 25 000 couches. À l'aide de microscopes électroniques, près de 100 millions d'images haute résolution ont été prises, permettant de visualiser les fibres neuronales. Enfin, les chercheurs de l'Université de Princeton ont utilisé l'intelligence artificielle pour modéliser les connexions neuronales en 3D.

Implications pour la recherche future

Cette cartographie pourrait-elle aider à trouver des traitements pour les maladies cérébrales ? Les chercheurs estiment que c'est une étape fondatrice, semblable au projet du génome humain. Cartographier l'intégralité du cerveau de la souris est l'un des objectifs futurs.

Les technologies développées par ce projet permettent d'identifier des anomalies de connectivité pouvant entraîner des troubles. Sebastian Seung, un autre chercheur principal, a affirmé que ce travail représente un bond en avant significatif pour la recherche neuroscientifique.

Conclusion

Cette étude, qui a généré des données massives et partagées publiquement, promet de dévoiler les réseaux neuronaux complexes sous-jacents à la cognition et au comportement. Les avancées réalisées grâce au consortium MICrONS, financé par des organismes de recherche, ouvrent des perspectives passionnantes pour l'avenir des neurosciences.