{"id":1656,"date":"2018-12-10T22:21:40","date_gmt":"2018-12-10T21:21:40","guid":{"rendered":"http:\/\/www.blog-lecerveau.org\/?p=7752"},"modified":"2022-01-04T21:08:36","modified_gmt":"2022-01-04T20:08:36","slug":"7752","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.blog-lecerveau.org\/avance\/2018\/12\/10\/7752\/","title":{"rendered":"Premier atlas virtuel en 3D de toutes les cellules du cerveau de souris"},"content":{"rendered":"

\"\"Le premier atlas complet en 3D du cerveau de souris<\/span> <\/strong><\/a>vient d\u2019\u00eatre lanc\u00e9 conjointement avec la publication des travaux ayant permis sa r\u00e9alisation dans la revue Frontiers in Neuroinformatics<\/em>. Intitul\u00e9 A Cell Atlas for the Mouse Brain, cet article d\u00e9taille les nombreuses \u00e9tapes qui ont rendu possible le Blue Brain Cell Atlas<\/span><\/a><\/span><\/strong>, accessible sur Internet par son portail<\/span><\/a><\/span><\/strong>.<\/p>\n

On y apprend d\u2019abord que malgr\u00e9 les innombrables \u00e9tudes o\u00f9 l\u2019on fait des tranches de cerveau de souris<\/span><\/a><\/span> en y colorant les cellules pour le compter et les localiser, seulement environ 4% des r\u00e9gions du cerveau comportent des donn\u00e9es pour ces deux param\u00e8tres. Car \u00e9tudier la composition et l\u2019architecture cellulaire de v\u00e9ritables cerveaux de souris comporte d\u2019\u00e9normes difficult\u00e9s \u00e0 l\u2019\u00e9chelle microscopique de la visualisation des cellules, rappelle Henry Markram, l\u2019auteur principal de l\u2019article (imaginez alors avec le cerveau humain\u2026).<\/p>\n

C\u2019est pourquoi, la puissance des ordinateurs rendant maintenant cela possible, l\u2019on se tourne vers la construction d\u2019atlas virtuels en 3D pour pouvoir ensuite naviguer sans contrainte dans cette g\u00e9ographie complexe et mieux la comprendre. Comme l\u2019explique l\u2019un des auteurs de ce mod\u00e8le 3D, on peut faire une analogie entre les premi\u00e8res cartes g\u00e9ographiques dessin\u00e9es \u00e0 la main (la tranche de cerveau de rat o\u00f9 l\u2019on applique des colorants pour voir les cellules) et Google Map aujourd\u2019hui o\u00f9 l\u2019on peut zoomer \u00e0 diff\u00e9rentes \u00e9chelles pour explorer les d\u00e9tails de n\u2019importe quel racoin de la Terre. Exactement comme cet atlas 3D nous permet aussi de zoomer pour explorer chaque racoin du cerveau de souris.<\/p>\n

Or, ce qui est quand m\u00eame fabuleux ici, c\u2019est que tout comme Google Map va nous montrer avec pr\u00e9cision jusqu\u2019\u00e0 la petite rue o\u00f9 vous habitez, de m\u00eame le Blue Brain Cell Atlas <\/span><\/a><\/span><\/strong>va vous monter dans tel sous-r\u00e9gions de telle petite structure c\u00e9r\u00e9brale combien il y a de cellules et comment elles sont dispos\u00e9es. Un pr\u00e9requis essentiel dans la longue et p\u00e9rilleuse entreprise de compr\u00e9hension de l\u2019architecture et \u00e9ventuellement de la connectivit\u00e9 globale<\/span><\/a><\/span> des neurones du cerveau.<\/p>\n

L\u00e0 o\u00f9 le mod\u00e8le impressionne \u00e9galement c\u2019est dans les types cellulaires repr\u00e9sent\u00e9s. On y fait par exemple la distinction entre les deux grandes familles de neurone du cerveau, les neurones excitateurs et les neurones inhibiteurs<\/span><\/a><\/span>. Les premiers, comme leur nom l\u2019indique, favorisent le d\u00e9clenchement d\u2019un influx nerveux dans les neurones qu\u2019ils rejoignent. Et les seconds le rendent plus improbable. Et c\u2019est cette subtile balance entre excitation et inhibition qui va permettre l\u2019\u00e9mergence de juste assez d\u2019oscillation dans notre activit\u00e9 c\u00e9r\u00e9brale<\/span><\/a><\/span> pour que la pens\u00e9e soit possible. Trop d\u2019excitation pour X raisons, et c\u2019est la crise d\u2019\u00e9pilepsie. Trop d\u2019inhibition pour Y raisons, et c\u2019est l\u2019EEG<\/span><\/a><\/span> quasi plat, voire le coma.<\/p>\n

On voit donc rapidement l\u2019int\u00e9r\u00eat du Blue Brain Cell Atlas qui permet maintenant \u00e0 tout le monde d\u2019y d\u00e9couvrir le nombre et l\u2019emplacement des neurones dans les 96% des r\u00e9gions du cerveau de souris dont il n\u2019y avait \u00e0 peu pr\u00e8s pas de donn\u00e9es disponibles (l\u2019Atlas est ouvert \u00e0 tous et la communaut\u00e9 scientifique est invit\u00e9e \u00e0 le mettre \u00e0 jour au fil de leur d\u00e9couvertes).<\/p>\n

On a parl\u00e9 des neurones <\/span><\/a><\/span>\u00e0 date mais le Blue Brain Cell Atlas est un atlas de toutes les cellules du cerveau, et donc \u00e9galement de l\u2019autre moiti\u00e9 du cerveau trop souvent n\u00e9glig\u00e9, les cellules gliales<\/span><\/a><\/span>. Et encore ici, il permet de distinguer entre les trois principaux sous-types, soit les astrocytes, les oligodendrocytes et la microglie<\/span><\/a><\/span>. Pas \u00e9tonnant que \u00e7a ait pris 5 ans de travail pour transformer des milliers de tranches de tissus color\u00e9es avec ces diff\u00e9rents types cellulaires (fournies surtout par le Allen Institute for Brain Science<\/span><\/a><\/span><\/strong>) pour cr\u00e9er ces points virtuels dans le mod\u00e8le.<\/p>\n

J\u2019attire ici l\u2019attention sur le fait que les cellules ainsi cartographi\u00e9es ne sont repr\u00e9sent\u00e9es que par des points. Il aurait \u00e9t\u00e9 bien trop complexe de tenter avec ces m\u00e9thodes de dessiner la moindre dendrite ou le moindre axone des neurones<\/span><\/a><\/span>. Ce travail a toutefois \u00e9t\u00e9 r\u00e9alis\u00e9 pour une r\u00e9gion bien plus petite du cerveau de souris, soit une colonne corticale contenant environ 10000 neurones (sur environ 71 millions de neurones dans le cerveau de souris entier). Publi\u00e9 en 2015 alors qu\u2019il avait \u00e9t\u00e9 annonc\u00e9 pour 20o8, ce mod\u00e8le attendu (c\u2019est le cas de le dire) \u00e9tait aussi le fruit du travail d\u2019Henry Markram et de ses nombreux coll\u00e8gues du Human Brain Project.<\/span><\/a><\/span> Tr\u00e8s nombreux en fait, plus d\u2019une soixantaine. Et comme de telles simulations impliquent beaucoup de monde et de gros sous, il y avait eu toutes sortes de probl\u00e8mes li\u00e9s aux objectifs<\/span><\/a><\/span><\/strong> et au mode de gouvernance <\/span><\/a><\/span><\/strong>de ce Human Brain Project.<\/p>\n

Je n\u2019ai pas le temps de retourner fouiller dans les potins scientifiques pour savoir comment avait \u00e9volu\u00e9 cette affaire<\/span><\/a><\/strong><\/span> jusqu’\u00e0 la fin, mais il semble que le Blue Brain Project <\/span><\/a><\/span>(l\u2019initiative de Markram \u00e0 l\u2019origine du Human Brain Project) ait surv\u00e9cu et nous apporte aujourd\u2019hui ce premier atlas 3D complet du cerveau de souris.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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