NEURO: BigBrain, le cerveau virtuel 3D ultra-haute définition

Il s’appelle BigBrain et c’est une sorte de maping en 3D extrêmement précis de l’anatomie du cerveau. Fruit d’une collaboration de neurocientifiques allemands et canadien, Big Brain vient d’être mis en accès gratuit pour l’ensemble de la communauté scientifique. Préenté dans l’édition du 21 juin de la revue Science, BigBrain, qui fait partie du projet européen Human Brain, marque une étape importante dans le domaine des neurosciences.

Pour parvenir à cette reconstitution virtuelle de l’anatomie du cerveau humain, précise dans les moindres détails microscopiques jusqu’à 20 microns, ou jusqu’au niveau cellulaire, les chercheurs ont dû repousser les limites de la technologie. BigBrain est en effet issu de la consolidation de plus de 7.400 coupes histologiques, qui présentaient chacune leur échelle, leurs défauts ou même leurs déchirures chacune avec ses propres distorsions, déchirures, et qui ont donc dû être mises « aux normes » et au format d’un volume cohérent en 3D. En pratique, il a fallu incorporer dans de la paraffine, des sections minces de cerveau humain découpées au microtome, montées sur des lames et teintées de manière à détecter le détail des structures cellulaires puis les numériser au scanner (Voir image de gauche).

Décrit comme le premier mode d’exploration 3D de l’anatomie cérébrale cyto-architecturale, son niveau de détail en fait un véritable atlas de données sur les petits circuits cellulaires ou réseaux neuronaux ainsi que sur les couches ou sous-couches du cortex cérébral. Son volume considérable de données va inciter le développement de nouveaux outils informatiques pour la visualisation, la gestion et l’analyse. Mais ce n’est qu’une première étape. Les chercheurs prévoient de répéter le processus

Avec d’autres cerveaux afin d’évaluer la variabilité des architectures cellulaires cérébrales, d’un individu à l’autre. Autre objectif, pouvoir explorer à terme la relation entre cette micro-anatomie corticale et les protéines clés de la neurotransmission.

Des données qui permettront de mieux comprendre les bases neurobiologiques de la cognition, du langage, des émotions mais aussi de la neurodégénérescence.

Source: Science 21 June 2013 DOI: 10.1126/science.1235381BigBrain: An Ultrahigh-Resolution 3D Human Brain Model (Visuels AAAS)

NEURO: BigBrain, le cerveau virtuel 3D ultra-haute définition – Science (AAAS)