lundi, 11 novembre 2013
Voir le cerveau en couleur
Au cours des 10 ou 20 dernières années, un nombre considérable de techniques permettant d’explorer le cerveau a vu le jour. Certaines d’entre elles donnent d’ailleurs de superbes images en couleur dont les grands médias raffolent. Mais peu de ces articles prennent le temps de décrire par quels moyens ces images ont été obtenues. Ce qui a tout de même son importance étant donné tout ce qu’on leur fait dire («on a découvert le centre de ceci, les neurones qui font cela, etc.») !
C’est à un tel survol des techniques de base des différentes méthodes d’imagerie anatomique et fonctionnelle du cerveau que se consacrera
la quatrième séance de « Parlons cerveau IV » de mercredi le 13 novembre prochain dans le cadre de l’UPop Montréal (des conférences libres et gratuites ouvertes à tous et à toutes, voir le premier lien ci-bas pour le lieu et l’heure).
On passera ainsi en revue plusieurs techniques déjà présentées dans les pages du Cerveau à tous les niveaux ou dans ce blogue. À commencer par les techniques de traçage de voies nerveuses les plus traditionnelles, histoire de voir ensuite les pas de géants récemment accomplis, la technique de coloration Brainbow, par exemple (deuxième lien ci-bas).
Les notions fondamentales derrière les différentes techniques d’imagerie cérébrales classiques (EEG, PET scan, IRM, IRMf, etc.) seront bien sûr présentées, mais également leurs plus récents avatars : IRM de diffusion, DWI, DSI, etc.
On verra aussi comment de grands chantiers tentent de combiner plusieurs de ces techniques afin de faire converger les éléments d’information que chacune peut recueillir. C’est le cas du Human Connectome Project qui veut combiner d’une part les données structurelles de la connectivité du cerveau recueillies avec les techniques d’IRM de diffusion et, d’autre part, l’aspect fonctionnel de cette connectivité par l’entremise de l’IRMf (en particulier les données sur le « réseau cérébral du mode par défaut »).
En parallèle, on assiste à l’émergence de techniques redonnant au traçage des voies nerveuses des possibilités insoupçonnées. C’est le cas de la technique Clarity déjà présentée sur ce blogue, qui permet de rendre le cerveau transparent tout en maintenant en place la majeure partie de ses constituants moléculaires. Le traçage n’est plus alors confiné à des tranches de tissu mais permet de visualiser la complexité des circuits nerveux et des arborescences neuronales dans toute la complexité de leurs trois dimensions.
Et que dire de l’optogénétique qui, depuis 2005, a permis de faire un véritable saut quantique dans les techniques de stimulation de populations entières de neurones avec de simples rayons lumineux. Évidemment, de telles prouesses viennent avec leur lot de difficultés techniques qu’il est intéressant de connaître pour en comprendre les limites.
Ou leur lot de difficultés conceptuelles, ou même sociologiques, comme dans le cas de l’ambitieux Human Brain Project mené par Henry Markram, une simulation informatique du cerveau de souris (et éventuellement, dit-il, du cerveau humain) qui veut prendre en considération toutes les données publiées au fil des semaines sur les canaux ioniques, la forme des arbres dendritiques des neurones, leur type d’activité, etc. Le Human Brain Project, dont on annonçait il y a quelques semaines qu’il recevrait au cours des dix prochaines années pas moins de 1 milliard d’Euros d’une Commission Européenne et d’autres sources, n’est pas sans faire grincer des dents certains scientifiques qui trouvent qu’on met ainsi bien des œufs dans le même panier. Mais il semble que l’idée de convergence des données (ouvertes, soit dit en passant) et des « big data » soit devenue un phénomène dont la communauté scientifique n’a pas fini de débattre les pour et les contre, considérant les sommes importantes qui sont investies là-dedans, et donc pas ailleurs…
Parlons cerveau IV
Brainbow
Human Brain Project: Henry Markram plans to spend €1bn building a perfect model of the human brain
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