Le truc pour avoir des idées lumineuses

Des chercheurs de l’université de l’Illinois se sont mis en tête d’illuminer le cerveau de l’intérieur, grâce à un mince ruban de plastique, plus mince qu’un cheveu humain, qu’ils peuvent insérer dans les tissus avec une aiguille. Ce fil d’ariane supporte des nano-circuits électroniques, notamment des ampoules LED miniaturisées.

Or le scientifiques savent que la lumière déclenche l’activation de neurones, et permet d’étudier la structure, la fonction et les connexions complexes qui ont lieu sous notre crâne.

Le cerveau illuminé de l’intérieur. Photo DR John A. Rogers

Cette recherche s’inscrit dans le développement d’une nouvelle discipline appelée optogénétique. Il s’agit de stimuler des voies neuronales avec de la lumière. C’est une technique beaucoup plus précise que les stimulations à base d’électricité ou de médicaments, qui touchent l’ensemble du cerveau, et bien moins invasive.

Des expériences avec des souris montrent de premiers résultats, comme la diminution de certaines réactions d’anxiété, et des progrès dans la capacité d’acquisition de connaissances, sans qu’il soit besoin d’apporter une récompense aux petites bêtes quand elles font bien leur travail !

Mais le but, ce n’est pas d’économiser sur le budget fromage du laboratoire. D’après les chercheurs, de nouvelles informations sur la structure et les fonctions du cerveau, issues de ces études, pourraient aider dans le traitement de la maladie d’Alzheimer, des troubles neurologiques, de la dépression, de l’anxiété et de la maladie de Parkinson.

Les LED miniaturisées pour de nouvelles expériences

L’optogénétique est une discipline récente, et jusqu’ici assez limitée pour l’exploration en profondeur du cerveau, qui nécessite un appareillage important, et qui comporte des risques. Grâce à ces nano-lampes LED, très discrètes, les médecins peuvent désormais concevoir des expériences où le sujet étudié continuerait une vie normale, avec des interactions sociales. Pour l’instant, on ne parle que de tests chez les animaux.

Le dispositif comprend non seulement les LED, mais aussi divers capteurs et des électrodes qui sont poussés dans le cerveau avec une aiguille. Le nano-ruban relie ces appareils à une antenne sans fil, alimentée électriquement grâce à un module de récupération des énergies des ondes radio.

L’équipe a également commencé à imaginer des applications dans d’autres organes que le cerveau, par exemple pour stimuler les nerfs de la jambe pour diminuer une douleur. Leurs travaux sont publiés dans le numéro d’Avril de la prestigieuse revue Science.

 
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Tiny injectable LEDs help neuroscientists study the brain