Aller à: contenu | haut | bas | recherche
 
EN    FR  
Vous êtes iciUNIL > Actualités & événements

Actualités & événements


© droits réservés, DNF, UNIL

Publié le  19.05.17
Par  Manuela.Palma@unil.ch

L’imagerie 3D lève les secrets de la communication entre cellules dans le cerveau

Le Prof. Andrea Volterra et son équipe au Département des neurosciences fondamentales de l’UNIL a mis au point une technique inédite d’imagerie cellulaire 3D dynamique permettant d’étudier de manière très précise les interactions entre les astrocytes, les synapses et les vaisseaux sanguins présents dans le cerveau. Leurs travaux sont à découvrir dans l’édition du 19 mai 2017 de la revue «Science».

L’activité du cerveau humain peut aujourd’hui être étudiée à un niveau macroscopique grâce à des techniques telles que l’imagerie par résonance magnétique fonctionnelle (IRMf). Les zones de notre cerveau activées lors de tâches spécifiques peuvent ainsi être visualisées. Des études plus microscopiques réalisées à l’aide de techniques d’imagerie cellulaire permettent de comprendre le fonctionnement du cerveau à un niveau plus fondamental chez des modèles animaux comme la souris.

L’imagerie calcique par microscopie biphotonique à haute résolution constitue, à l’heure actuelle, l’approche de pointe pour évaluer l’activité neuronale. En dépit de sa puissance, cette méthode revêt certaines limites. «Ce type de microscopie n’est capable d’analyser qu’une seule tranche bidimensionnelle de cellule (le plan focal) à la fois», commente le Prof. Andrea Volterra, professeur ordinaire au Département des neurosciences fondamentales (DNF) de la Faculté de biologie et de médecine de l’UNIL et directeur de l’étude publiée dans la revue Science.

Les astrocytes, nouveaux acteurs identifiés de l’apprentissage et de la mémoire

Même si cette technique suffit pour rendre compte des influx nerveux et des communications synaptiques, elle se révèle inadéquate pour étudier les communications qui impliquent également d’autres cellules du cerveau, telles que les cellules gliales ou les cellules vasculaires. Ces cellules entrent en effet souvent en contact avec les neurones et interagissent entre elles sur plusieurs plans focaux, donc à un niveau tridimensionnel qui n’est pas rendu par les techniques actuelles. «D’un autre côté - poursuit le Prof. Andrea Volterra - si l’on désire étudier correctement la fonction cérébrale dans ses modalités intimes, telles celles à la base de nos capacités d’apprentissage et de mémoire, il devient désormais indispensable d’étendre les études au-delà des cellules neuronales, et notamment d’inclure les communications impliquant les astrocytes, la plus grande population de cellules gliales du cerveau».

Passer de la 2D à la 3D

La nouvelle méthode d’imagerie 3D volumétrique à deux photons mise au point par l’équipe lausannoise pallie ce problème en rendant possible une étude fine des interactions qui s’opèrent entre astrocytes, synapses et vaisseaux sanguins. «Cet outil offre une vision sans précédent de l’activité générée simultanément à plusieurs endroits dans un astrocyte entier (3D) et dans les structures neuronales et vasculaires qu’y sont connectées. Avec, à la clé, une nouvelle compréhension des interactions entre ces cellules», soulignent les trois premiers coauteurs de l’étude et collaborateurs du Prof. Volterra au DNF, à savoir Erika Bindocci (doctorante), Iaroslav Savtchouk (premier assistant) et Nicolas Liaudet (ingénieur). «La prochaine étape consistera à décoder en entier le langage de ces communications et d’en comprendre les rôles spécifiques dans les activités computationnelles cérébrales qui gouvernent nos comportements».

Vers une meilleure compréhension cellulaire des maladies neuropsychiatriques

Les applications potentielles des recherches menées par le groupe du Prof. Andrea Volterra sont multiples: «Nous pourrons notamment étudier en 3D les différents types d’interactions cellulaires dans le cerveau ainsi que dans d’autres organes. Ceci permettra, au niveau cérébral, une compréhension beaucoup plus avancée des modalités de fonctionnement ainsi que des mécanismes de dérangement opérant lors de maladies neuropsychiatriques», projette le neuroscientifique.

Les travaux publiés dans le magazine Science ont été rendus possibles grâce au soutien de l’European Research Council (ERC) et du Fonds national suisse de la recherche scientifique (FNS).

Par Manuela Palma de Figueiredo - Communication FBM


Les liens:

Les documents:

Lien permanent vers cette actualité
Partager: facebooktweetlinkedin
Recherche:
 Go
 
rss/atom
facebook twitter youtube instagram linkedin itunes 
Unicentre  -  CH-1015 Lausanne  - Suisse  -  Tél. +41 21 692 11 11  -  Fax +41 21 692 26 15
Swiss University