Un crâne transparent pour visualiser la maladie d’Alzheimer

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Alors que des médicaments prometteurs ne franchissent pas les derniers obstacles, il y a encore plusieurs mystères au sujet de la maladie d’Alzheimer sur la façon de la traiter efficacement.

Un crâne transparent imprimé en 3D

Mais les scientifiques disposent maintenant d’un nouvel outil pour examiner la progression de cette maladie. Cet outil se présente sous la forme d’un crâne transparent qui permet de scruter la tête des souris pour voir comment la maladie ou des lésions cérébrales peuvent affecter diverses parties du cerveau.

Les scientifiques de l’Université du Minnesota ont créé ce dispositif, qu’ils ont surnommé le See-Shell, en exploitant les capacités de l’impression 3D. Au cours des dernières années, nous avons vu comment cette technologie pouvait être utilisée pour créer toutes sortes d’implants médicaux personnalisés, des cages thoraciques sur mesure pour l’homme au bec imprimé en 3D pour les tortues blessées.

Les chercheurs de l’Université du Manitoba ont conçu le dispositif en balayant numériquement la surface du crâne de souris, puis en créant une réplique artificielle, mais sous une forme transparente. Le haut du crâne de la souris a ensuite été soigneusement retiré par chirurgie et remplacé par un implant transparent, permettant aux chercheurs de voir l’activité du cerveau en temps réel l’intégralité de l’organe.

Une partie de la motivation de cette recherche est d’essayer d’obtenir une image plus claire de la façon dont l’activité d’une partie du cerveau peut avoir une incidence sur une autre partie. Auparavant, les scientifiques se rendaient dans certaines régions du cerveau pour essayer de comprendre ce qui les motivaient, mais cet outil peut maintenant ouvrir de nouvelles portes intéressantes.

Voir l’activité du cerveau en temps réel

« Ce que nous essayons de faire, c’est de voir si nous pouvons visualiser et interagir avec de grandes parties de la surface du cerveau de la souris, appelée cortex, sur de longues périodes », explique Suhasa Kodandaramaiah, coauteur de l’étude. « Cela nous donnera de nouvelles informations sur le fonctionnement du cerveau humain. Cette technologie nous permet de voir la plupart du cortex en action avec un contrôle et une précision sans précédent, tout en stimulant certaines parties du cerveau. »

Lors de l’une de leurs premières expériences, l’équipe a utilisé le See-Shell pour étudier comment de légères commotions cérébrales touchant une partie du cerveau pouvaient influencer des réactions totalement différentes lorsque le cerveau se réorganisait de manière structurelle et fonctionnelle. Dans une autre expérience, la vidéo capturée à l’aide du dispositif a révélé des changements de luminosité en réponse à une activité neuronale accrue, des éclairs subtils apparaissant lorsque tout le cerveau s’est déclenché en même temps.

Ce qui est particulièrement prometteur avec cette façon de voir le cerveau en action, c’est que, selon les chercheurs, le cerveau de la souris présente de nombreuses similitudes avec le cerveau humain. Cela signifie que ce dispositif pourrait s’avérer un outil précieux pour l’étude de maladies cérébrales dégénératives comme la maladie d’Alzheimer ou de Parkinson, ou simplement les effets du vieillissement. Il est important de noter que l’implant n’a pas été rejeté par le système immunitaire de la souris, ce qui a permis une observation à long terme du cerveau.

Comprendre le fonctionnement du cerveau

« Ce sont des études que nous ne pouvions pas faire chez l’homme, mais elles sont extrêmement importantes pour comprendre le fonctionnement du cerveau afin d’améliorer les traitements des personnes atteintes de lésions ou de maladies du cerveau », a déclaré Timothy J. Ebner.

La courte vidéo ci-dessus montre les changements de luminosité en réponse à l’activité neuronale dans le cerveau de souris via le See-Shell, tandis que l’équipe a également publié un article décrivant la recherche dans Nature Communications.

Source : University of Minnesota
Crédit photo : Capture d’écran (vidéo)

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