Vers une meilleure compréhension du fonctionnement du cerveau…

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Le cerveau humain est un organe d’une prodigieuse complexité, de loin le plus complexe de nos organes et le plus complexe de tous ses équivalents du monde vivant. Il mesure 1400 cm3 et contient 100 milliards de neurones connectés entre eux par 100 millions de Milliards de connections Ce sont les incroyables performances de cet organe qui rendent l’homme si supérieur à tous les autres être vivants sur notre planète.

Les sciences qui étudient le fonctionnement de cet organe s’appellent  les neurosciences.et utilisent toutes les techniquies d’imagerie médicale, Imagerie par Résonance Magnétique, Electroencéphalographie, ou tomographie. On a pu ainsi identifier les différentes zone du cerveau, leurs fonctions particulières mais notre compréhension de son fonctionnement en reste au niveau macroscopique.La finesse de résolution spatiale des images des techniques ci dessus ne dépasse pas le millimètre cube, un volume dans lequel « vivent » des dizaines de milliers de cellules nerveuses de tous types.

Par ailleurs on s’est aperçu que le fonctionnement du cerveau est une affaire de réseaux de cellules nerveuses et pas d’un rassemblement volumique de cellules.Or voiçi qu’est apparue une technique qui permet d’aller plus fin dans l’observation de ces réseaux, l’optogénétique, une technique qui comme son nom l’indique passe par la conjonction d’observations optiques et de manipulations génétiques
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On se sert du gène d’une micro-algue capable de synthétiser une protéine photosensible, l’opsine.On est capable ensuite d‘associer ce gène à différents promoteurs, des fragments d’ADN qui permettent d’activer telle ou telle population de neurones en fonction de tel ou tel promoteur. On insère ensuite ce promoteur modifié dans le cerveau par l’intermédiaire d’un virus desactivé. On introduit ensuite une fibre optique dans le dit cerveau avec laquelle on peut émettre des flashs qui vont faire réagir tel ou tel réseau de neurones ayant synthétisé par ce procédé l’opsine réagissante à cette lumière.

Si donc vous générez un flash dans le cerveau d’une souris, par exemple, seuls le réseau de neurones sensibles à cette stimulation réagira ce qui permettra d’identifier la fonction de ce réseau. Le psychiatre américain de Stanford,Karl Desseroth pouvait faire passer une souris en quelques secondes d’un état d’excitation extrême au calme absolu.La technique depuis à largement évolué ainsi que notre connaissance des différents réseaux de neurones et de la manière de les stimuler.

On est ainsi passé avec l’optogénétique de la connaissance des réactions de populations de dizaines de milliers de cellules nerveuses non identifiées à celles de quelques centaines de neurones en réseaux aux fonctions bien identifiées. Un pas en avant considérable dans la comprehension du fonctionnement de notre cerveau.

Les spécialistes aont ainsi réussit à identifier les réseaux de neurones dit dopaminergiques, ceux qui réagissent à un neurotransmetteur, la dopamine, dont la production diminue dans le cas de la maladie de Parkinson. Egalement ceux de neurones cholinergiques, qui génèrent de l’acetylcholine dont on observe la dégénérescence dans la maladie d’Alzheimer ou encore des neurones sérotoniniques dont la baisse de production de sérotonine participe des problèmes du sommeil.

En plus on peut stimuler leur production par excitation optogénétique. Vous voyez l’étendue des progrès réalisables avec cette technique nouvelle.A suivre donc avec grand intérêt     


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