Pour la science - De la lumière dans le cerveau

Pour la science - De la lumière dans le cerveau: "Pour la Science N°376 - fevrier 2009

* >> Sommaire
* Imprimante
* pdf
* Réagir à l'article

synthese
Neurobiologie

De la lumière dans le cerveau
Une nouvelle technique, l'optogénétique, associe les outils de l'optique et de la génétique pour révéler et stimuler le système nerveux. On contrôle ainsi le cerveau avec une précision jusque-là inégalée.
Gero Miesenböck
C'est ainsi que le neuroscientifique Charles Scott Sherrington, de l'Université d'Oxford, décrivait le cerveau au réveil en 1937. Il avait imaginé ce qui allait devenir une description classique du cerveau. Des points de lumière signalent l'activité des cellules nerveuses et de leurs connexions. Pendant le sommeil profond, seules quelques petites régions du cerveau brillent, donnant à l'organe l'apparence d'un ciel de nuit étoilé. Mais au réveil, de multiples scintillements éphémères envahissent le cerveau.

C'est comme si la Voie lactée avait entamé une sorte de danse cosmique. Tout à coup, la masse cérébrale se transforme en métier à tisser enchanté que des millions de navettes traversent à grande vitesse, tissant des motifs signifiants, mais éphémères, qui s'évanouissent aussitôt ; une harmonie changeante de scintillements.



Cette métaphore poétique recèle une idée scientifique importante : celle du cerveau révélant ses mécanismes par des techniques optiques. Comprendre comment les neurones se coordonnent pour produire des pensées ou des comportements est une des questions ouvertes de la biologie, notamment parce que les neurobiologistes ne peuvent pas voir l'ensemble des circuits neuronaux en action. Si tel était le cas, ils sauraient déduire comment les circuits nerveux sont disposés et comment ils fonctionnent.

Les neuroscientifiques ont alors eu l'idée de combiner le génie génétique et l'optique pour étudier différents types cellulaires. Ce domaine de recherche émergeant est nommé l'optogénétique. Il a déjà permis de visualiser les fonctions de divers groupes neuronaux. De plus, on peut contrôler les neurones à distance – avec un simple « interrupteur de lumière»». On espère un jour cartographier les circuits cérébraux."