À la fin des années 1800, des chercheurs ont découvert une technique pour colorer les neurones en noir. Appelée la méthode de Golgi du nom de son inventeur Camillo Golgi, médecin et scientifique italien, elle nous a permis de découvrir un certain nombre de faits nouveaux sur l’organisation du système nerveux et a donné naissance à la doctrine des neurones – le concept selon lequel le système nerveux est constitué composé de cellules individuelles discrètes. Mais de la même manière que les films ont évolué du noir et blanc à l’explosion de couleurs que nous avons maintenant dans les films, les techniques de neuroimagerie se sont largement améliorées. L’une des plus belles est la méthode brainbow.
Du noir au brainbow
La technique du brainbow a été développée par une équipe de chercheurs de l’Université de Harvard en 2007 pour améliorer les techniques de neuroimagerie traditionnelles telles que la méthode de Golgi, qui présente des limites aux chercheurs dans leur capacité à visualiser l’architecture complexe des circuits neuronaux dans le cerveau.
Comment ça marche? Tout d’abord, les chercheurs ont créé un gène qui pourrait être recombiné dans divers arrangements pour exprimer l’une des quatre couleurs différentes. Ensuite, plusieurs copies de ce gène ont été insérées dans le génome de souris ou d’autres espèces, entraînant l’expression aléatoire de divers rapports de couleur.
Le résultat était les neurones étant une variété de teintes différentes. Disons qu’un neurone donné se retrouve avec un mélange de rouge et de bleu, le résultat final serait une nuance de violet. Dans cette illustration de Lawson Kurtz de l’Université Duke, vous pouvez clairement voir comment cela fonctionne.
Quand l’art rencontre la science
Les résultats sont frappants, mais la méthode brainbow a des limites. Premièrement, le processus de reproduction de plusieurs souches d’animaux transgéniques à partir de cellules souches embryonnaires prend énormément de temps, les chercheurs doivent donc planifier leurs expériences bien à l’avance.
Plus important encore, en raison de la nature aléatoire de l’expression de ces gènes, les chercheurs sont actuellement incapables de contrôler avec précision le processus de marquage, ce qui rend très difficile l’identification de neurones spécifiques. Ils ont une bonne idée de ce à quoi ressemble le circuit, mais pas exactement à quelle classe de cellules appartient chaque neurone.
Mais cela pourrait être possible à l’avenir. Selon les mots du professeur Bill Harris, artiste et neuroscientifique : « Cette image met en lumière l’avenir des neurosciences en montrant différentes classes de cellules codées par couleur. Il n’y a pas de technique disponible pour le faire maintenant, mais ce n’est pas loin compte tenu des progrès qui ont été réalisés avec les souris brainbow.
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