L’étude du cerveau demeure un grand défi pour les neurosciences. Une nouvelle plateforme expérimentale dévoile la structure et la fonction des réseaux neuronaux.
La manière dont les neurones individuels collaborent pour générer des pensées, des émotions et des actions déconcerte les chercheurs. Les neurosciences étudient l’activité cérébrale en examinant les cellules neuronales, à la fois individuellement et collectivement, à l’aide de diverses méthodologies, dont la mesure de l’activité électrique, l’étude des réactions chimiques et le contrôle des cellules à l’aide de la lumière.
Une plateforme expérimentale innovante pour l’étude du comportement neuronal
Le projet ISLAND a été entrepris avec le soutien du programme Actions Marie Skłodowska-Curie (MSCA) dans le but de créer un dispositif expérimental qui exploite la puissance du contrôle de la lumière associé à des manipulations génétiques, ou optogénétique, afin d’étudier les cellules cérébrales dans un environnement de laboratoire. «Nous souhaitions comprendre les réseaux neuronaux en 2D et en 3D, ouvrant la voie à de nouvelles connaissances sur les fonctions cérébrales», explique Lorenzo Pavesi, chercheur principal. En collaboration avec Ilya Auslender, chercheur au MSCA, les scientifiques ont mis au point un système expérimental composé de trois unités distinctes. L’unité «d’écriture» consiste en un système optique qui émet des motifs de lumière précis servant de déclencheurs à la stimulation de neurones génétiquement modifiés. L’unité de «lecture», a été en mesure de capter, par l’intermédiaire d’un réseau de microélectrodes (MEA), les signaux électriques émanant des neurones cultivés et de les traduire en données. Enfin, ces enregistrements MEA ont été interprétés par l’unité de «traitement et contrôle»…
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