Un nouveau pipeline d'imagerie, Neuroplex, permet aux neuroscientifiques de suivre jusqu'à neuf circuits cérébraux distincts à la fois chez une souris se déplaçant librement, un exploit auparavant impossible. Cette percée pourrait conduire à des connaissances plus approfondies sur l'apprentissage, le vieillissement et les maladies neurodégénératives.
Briser la limite des deux couleurs
Des scientifiques de l'Institut Max Planck de neurosciences de Floride, en collaboration avec ZEISS et MetaCell, ont développé Neuroplex pour surmonter un obstacle de longue date. Les microscopes miniatures traditionnels – de minuscules microscopes montés sur la tête – ne pouvaient distinguer que deux couleurs fluorescentes, limitant les chercheurs à suivre deux types de cellules à la fois. Pour étudier plusieurs circuits, ils devaient mener des expériences séparées, répétant les tests comportementaux avec des marqueurs différents à chaque fois. C'était lent, coûteux et compliqué par les différences entre les animaux.
La nouvelle méthode, publiée dans eLife, intègre des enregistrements par miniscope avec la microscopie confocale spectrale. Le processus : enregistrer l'activité neuronale pendant le comportement avec le miniscope, puis le retirer et imager la même région cérébrale à l'aide d'un microscope spécialisé (ZEISS LSM 980) capable de décoder jusqu'à neuf marqueurs fluorescents à travers la même lentille implantée. Un outil d'alignement Python personnalisé fait ensuite correspondre les images fonctionnelles avec la carte couleur haute résolution.
Précision prouvée dans de vrais circuits cérébraux
Comme preuve de concept, l'équipe a ciblé neuf circuits de projection distincts partant du cortex préfrontal médian pendant un comportement social. Le programme automatisé a attribué environ 75 % des neurones actifs à leur identité de circuit correcte, avec une précision de 90 %. Comme l'imagerie n'est pas destructive, les chercheurs peuvent suivre les mêmes neurones exacts sur des semaines ou des mois, en observant comment les circuits changent avec l'apprentissage ou la maladie.
Pourquoi cela compte pour votre cerveau
Cette technologie n'est pas encore destinée à un usage humain, mais elle accélère les neurosciences fondamentales. Comprendre comment plusieurs circuits cérébraux se coordonnent pendant des comportements complexes chez la souris fournit un modèle pour étudier des processus similaires chez l'humain. Les connaissances sur la façon dont les circuits s'adaptent pendant l'apprentissage pourraient un jour éclairer des stratégies pour maintenir la flexibilité cognitive. Et en suivant les mêmes neurones au fil du temps, les chercheurs peuvent voir comment le vieillissement ou la maladie perturbe les circuits, ce qui pourrait mener à des diagnostics plus précoces.
Ce que vous pouvez faire maintenant
Bien que vous ne puissiez pas observer vos propres neurones, vous pouvez soutenir les circuits de votre cerveau en restant mentalement actif. Engagez-vous dans des défis cognitifs variés – puzzles, apprentissage de nouvelles compétences ou entraînement cérébral – pour favoriser la plasticité synaptique. L'exercice régulier et un bon sommeil améliorent également la communication neuronale. Ces habitudes maintiennent la flexibilité des réseaux de votre cerveau, un peu comme l'adaptabilité que les scientifiques espèrent mieux comprendre.
Source : Neuroscience News
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