<\/p>\n
Les chercheurs ont d\u00e9velopp\u00e9 une nouvelle m\u00e9thode puissante pour cartographier la mani\u00e8re dont les cellules c\u00e9r\u00e9brales se connectent en marquant les neurones avec des \u00ab codes-barres \u00bb mol\u00e9culaires. Gr\u00e2ce \u00e0 cette technique, ils ont pu cartographier des milliers de connexions neuronales dans le cerveau de la souris avec une vitesse et des d\u00e9tails remarquables.<\/p>\n
Cette m\u00e9thode pourrait approfondir la compr\u00e9hension de la mani\u00e8re dont les r\u00e9seaux c\u00e9r\u00e9braux complexes sont organis\u00e9s et fonctionnent. Cela pourrait \u00e9galement faire la lumi\u00e8re sur ce qui ne va pas dans les troubles neurologiques et sur la fa\u00e7on dont des maladies comme la maladie d’Alzheimer se d\u00e9veloppent au fil du temps.<\/p>\n
“Lors de la conception d’un ordinateur, vous devez conna\u00eetre les circuits de l’unit\u00e9 centrale de traitement. Si vous ne savez pas comment tout est connect\u00e9, vous ne pouvez pas comprendre sa fonction, l’optimiser ou le r\u00e9parer en cas de panne. Nous abordons le cerveau de la m\u00eame mani\u00e8re”, a d\u00e9clar\u00e9 Boxuan Zhao, responsable de l’\u00e9tude et professeur de biologie cellulaire et du d\u00e9veloppement \u00e0 l’Universit\u00e9 de l’Illinois \u00e0 Urbana-Champaign.<\/p>\n
“Notre technologie permet de cartographier simultan\u00e9ment des milliers de connexions neuronales avec une r\u00e9solution d’une seule synapse – une capacit\u00e9 qui n’existe dans aucune technologie actuelle. Elle est directement applicable \u00e0 la compr\u00e9hension du dysfonctionnement des circuits dans les maladies neurod\u00e9g\u00e9n\u00e9ratives et pourrait fournir une plate-forme pour d\u00e9velopper des interventions th\u00e9rapeutiques guid\u00e9es par des circuits”, a-t-il d\u00e9clar\u00e9.<\/p>\n
Les r\u00e9sultats ont \u00e9t\u00e9 publi\u00e9s dans la revue M\u00e9thodes naturelles<\/em>.<\/p>\n Une mani\u00e8re plus rapide et plus d\u00e9taill\u00e9e de cartographier le cerveau<\/strong><\/p>\n La cartographie du cerveau est traditionnellement lente et difficile. Les scientifiques devaient souvent d\u00e9couper le tissu c\u00e9r\u00e9bral en sections extr\u00eamement fines, les imager au microscope et reconstituer les voies manuellement. Bien que les nouveaux outils bas\u00e9s sur le s\u00e9quen\u00e7age puissent \u00e9tiqueter plusieurs neurones \u00e0 la fois, ils montrent g\u00e9n\u00e9ralement o\u00f9 s’\u00e9tend un neurone plut\u00f4t que d’identifier les cellules exactes avec lesquelles il se connecte au niveau de la synapse, a d\u00e9clar\u00e9 Zhao.<\/p>\n Pour surmonter cette limitation, l’\u00e9quipe de Zhao a cr\u00e9\u00e9 une nouvelle plateforme appel\u00e9e Connectome-seq. Il attribue \u00e0 chaque neurone un \u00ab code-barres \u00bb d\u2019ARN unique. Des prot\u00e9ines sp\u00e9cialis\u00e9es transportent ces codes-barres du corps principal du neurone jusqu’\u00e0 la synapse, le point de rencontre de deux neurones.<\/p>\n Les chercheurs isolent ensuite ces synapses et utilisent le s\u00e9quen\u00e7age \u00e0 haut d\u00e9bit pour lire quelles paires de codes-barres se trouvent ensemble. Cela r\u00e9v\u00e8le quels neurones sont directement connect\u00e9s, permettant aux scientifiques de cartographier les r\u00e9seaux \u00e0 grande \u00e9chelle.<\/p>\n Transformer le c\u00e2blage c\u00e9r\u00e9bral en un probl\u00e8me de s\u00e9quen\u00e7age<\/strong><\/p>\n “Nous avons traduit le probl\u00e8me de connectivit\u00e9 neuronale en probl\u00e8me de s\u00e9quen\u00e7age. Imaginez un gros tas de ballons. Le corps principal de chaque ballon est recouvert de codes-barres uniques, et certains descendent jusqu’au bout de la ficelle. Si deux ballons sont attach\u00e9s ensemble \u00e0 la fin, les deux codes-barres se rejoignent \u00e0 la jonction”, a d\u00e9clar\u00e9 Zhao. “Ensuite, nous coupons les n\u0153uds et s\u00e9quen\u00e7ons les codes-barres dans chacun d’eux. Si le m\u00eame n\u0153ud comporte des autocollants du ballon A et du ballon B, nous savons que ces deux ballons sont li\u00e9s ensemble. Nous faisons cela dans le cerveau, juste au niveau de milliers de cellules neuronales. Avec ces informations, nous pouvons reconstruire une carte sophistiqu\u00e9e qui repr\u00e9sente les connexions entre tous ces groupes apparemment flottants. “<\/p>\n D\u00e9couvrir de nouvelles connexions de circuits c\u00e9r\u00e9braux<\/strong><\/p>\n \u00c0 l\u2019aide de Connectome-seq, l\u2019\u00e9quipe a cartographi\u00e9 plus de 1\u00a0000 neurones dans un circuit c\u00e9r\u00e9bral de souris connu sous le nom de circuit pontoc\u00e9r\u00e9belleux, qui relie deux r\u00e9gions du cerveau. L\u2019analyse a r\u00e9v\u00e9l\u00e9 des mod\u00e8les de connectivit\u00e9 jusqu\u2019alors inconnus, notamment des liens directs entre des types de cellules dont on ne savait pas qu\u2019elles se connectaient dans le cerveau adulte.<\/p>\n “Avec les am\u00e9liorations d\u00e9j\u00e0 en cours dans notre laboratoire, nous sommes convaincus que nous pouvons l’am\u00e9liorer encore et \u00e9ventuellement atteindre l’objectif de cartographier l’ensemble du cerveau de la souris”, a d\u00e9clar\u00e9 Zhao.<\/p>\n Potentiel de transformation de la recherche sur la maladie d’Alzheimer et les maladies c\u00e9r\u00e9brales<\/strong><\/p>\n Parce qu’il est \u00e0 la fois rapide et \u00e9volutif, Connectome-seq pourrait acc\u00e9l\u00e9rer consid\u00e9rablement la recherche sur les maladies neurod\u00e9g\u00e9n\u00e9ratives, les troubles psychiatriques et d’autres troubles c\u00e9r\u00e9braux. En comparant les connexions c\u00e9r\u00e9brales chez des individus en bonne sant\u00e9 avec ceux \u00e0 diff\u00e9rents stades de la maladie, les scientifiques pourraient \u00eatre en mesure d’identifier les premiers changements dans les circuits neuronaux.<\/p>\n “Avec les approches bas\u00e9es sur le s\u00e9quen\u00e7age, le temps et le co\u00fbt sont consid\u00e9rablement r\u00e9duits, ce qui permet r\u00e9ellement de voir les diff\u00e9rences entre les diff\u00e9rents cerveaux. Nous pourrions voir o\u00f9 les connexions changent, o\u00f9 se trouvent les parties les plus vuln\u00e9rables du cerveau, peut-\u00eatre avant m\u00eame l’apparition des sympt\u00f4mes”, a d\u00e9clar\u00e9 Zhao. “Par exemple, si nous pouvons d\u00e9terminer o\u00f9 se trouve exactement le maillon faible qui d\u00e9clenche toute la cascade catastrophique de la maladie d’Alzheimer, pouvons-nous sp\u00e9cifiquement renforcer ces liens vers les endroits o\u00f9 la maladie ralentit ou ne progresse pas ?”<\/p>\n La recherche a \u00e9t\u00e9 soutenue par une subvention de l’Initiative Neuro-omics de l’Institut des neurosciences Wu Tsai de l’Universit\u00e9 de Stanford, ainsi que par un financement de la Fondation Elsa U. Pardee et de la Fondation Edward Mallinckrodt Jr..<\/p>\n<\/div>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":" Les chercheurs ont d\u00e9velopp\u00e9 une nouvelle m\u00e9thode puissante pour cartographier la mani\u00e8re dont les cellules c\u00e9r\u00e9brales se connectent en marquant les neurones avec des \u00ab codes-barres \u00bb mol\u00e9culaires. Gr\u00e2ce \u00e0 cette technique, ils ont pu cartographier des milliers de connexions neuronales dans le cerveau de la souris avec une vitesse et des d\u00e9tails remarquables. 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