Brainbow : Un arc-en-ciel dans les neurones !

Un tout petit article aujourd'hui, dans la thématique "Art et Sciences", avant de repasser aux choses sérieuses, et en guise d'introduction, cette superbe image :

Brainbow: la bioluminescence au service de l'imagerie neuronale. Crédit : J.Lichtman

Brainbow : bioluminescence et neurologie

Dans l'article "les étranges lumières des abysses", j'évoquais le phénomène de bioluminescence naturelle chez les animaux marins (et chez l'Homme !). Si les animaux se servent de ce mécanisme chimique et biologique pour communiquer, intimider un prédateur ou leurrer une proie, les chercheurs ont eu une autre idée lumineuse : ils utilisent les protéines fluorescentes responsables de la bioluminescence pour marquer et visualiser individuellement des neurones !
Mise au point en 2007 par l’équipe de Jeff W. Lichtman et Joshua R. Sanes, de l'Harward Medical School, cette nouvelle technique combine génétique et marquage cellulaire et permet d'observer plusieurs centaines de neurones vivants d'un coup, là où les techniques plus anciennes permettaient d'en voir une dizaine au plus. Baptisée à juste titre "Brainbow", la technique produit des images magnifiques.

La technique du Brainbow

Les chercheurs introduisent un gène qui induit la production, au niveau des cellules nerveuses, de protéines visibles en microscopie fluorescente. La technique permet de repérer chaque neurone par une couleur unique, obtenue avec une combinaison aléatoire de protéines rouge, verte et bleue. On peut ainsi observer les connexions du réseau neuronal chez des drosophiles et de petits mammifères et créer un modèle 3D du "mapping" (le schéma des connexions dans le cerveau). Au-delà de l’intérêt évident de cet outil dans les neurosciences, les applications sont potentiellement très nombreuses en microbiologie et en médecine. La technique peut en effet être adaptée à tout type de cellule, offrant de nouvelles perspectives dans l'étude des cancers, des infections virales ou des empoisonnements par exemple.

Les images obtenues sont particulièrement esthétiques et ont valu à leurs auteurs plusieurs prix d'imagerie médicale (cliquez ici pour voir les photos récompensées par un prix). Je ne résiste pas à l'envie d'en montrer d'autres !

Crédits: Jean Livet, Harvard University

Hippocampe de souris, Crédits: T.Weissman

Si vous avez aimé ces belles photos, lisez cet article : Somewhere over the brainbow.

Enfin, ce site regroupe de superbes photos et quelques vidéos sur le thème de la bioluminescence : des cténophores clignotants, des champignons vert-fluo, des méduses magiques et des souris qui brillent dans le noir.