Imagerie : va-t-on percer les mystères du cerveau?
De nouvelles techniques d’imagerie permettent d’explorer le fonctionnement du cerveau de manière beaucoup plus détaillée et en action, ouvrant la voie à une plus grande compréhension des troubles neurologiques et à de nouveaux traitements, selon des prése
Les recherches et innovations de trois scientifiques américains comptent parmi les dernières avancées en neurologie réalisées dans le cadre de l’initiative sur le cerveau lancée en 2013 par l’ancien président, Barack Obama. Celle-ci promeut une approche multidisciplinaire, avec un budget de 434 millions de dollars en 2017, dont l’ambition est de percer les mystères de cet organe et de traiter ses pathologies comme Alzheimer, Parkinson ou la schizophrénie.
L’une de ces technologies d’imagerie en trois dimensions («Scape»), en passe d’être commercialisée, permet d’observer les structures cérébrales au niveau microscopique. Ainsi, selon des expériences décrites à la Conférence annuelle de l’Association américaine pour l’avancement de la science (Aaas), il est possible d’observer individuellement tous les neurones dans le cerveau d’une mouche drosophile alors que l’insecte est en vol, cherche de la nourriture ou est saisi de peur, a expliqué la Dr Elisabeth Hillman, professeur d’ingénierie biomédicale à l’Université Columbia à New York, qui a inventé cette technologie. «Vous pouvez réellement voir des flashs verts quand les neurones signalent au corps de la mouche de bouger, ce qui permet de vraiment comprendre comment le cerveau commande les mouvements chez les animaux en pleine action. C’était impossible jusqu’alors» , a-t-elle expliqué. Ce nouvel outil «nous ouvre un grand nombre de champs de recherche. Nous espérons pouvoir exploiter au mieux cette technique pour avoir une plus grande compréhension des pathologies que nous pouvons détecter, mais dont nous ne comprenons pas les mécanismes», a poursuivi la chercheuse, estimant que cette avan- cée «devrait aboutir à la découverte de nouvelles thérapies» . Une imagerie par résonance magnétique (IRM) portable, de la taille d’un casque de joueur de football américain, qui vient d’obtenir un brevet, est également très prometteur, a expliqué Julie Brefczynski-Lewis, professeure de recherche à l’université de Virginie Occidentale et auteure de cette invention.
Activer les neurones à distance
Il s’agit d’une technologie avancée de détection miniaturisée, portée sur la tête sans gêner les libres mouvements du patient. Ce détecteur permet de voir les structures profondes du cerveau, alors que les technologies d’imagerie plus anciennes produisent seulement des images de la surface de cet organe. Or, «les émotions, la mémoire et le comportement sont des phénomènes qui se produisent profondément dans le centre du cerveau, des régions que nous pouvons sonder avec notre technologie alors que les participants continuent à se mouvoir, ce qui est une première» , a-t-elle précisé. «On peut ainsi capter le cerveau en action donnant les instructions qui sont importantes pour marcher et pour l’équilibre», a ajouté la scientifique, prédisant que sa technologie «pourra à terme couvrir la totalité du cerveau» . Selon elle, les applications cliniques sont nombreuses, qu’il s’agisse de la détection précise dans le cerveau des accidents vasculaires cérébraux, de l’épilepsie ou des traumatismes à la suite d’un accident ou de blessures sur un champ de bataille.
Ne pas être invasif
«On peut ainsi en temps réel, dans une salle d’urgence, examiner un patient faisant une attaque cérébrale et déterminer rapidement les meilleures options de traitement pour un traite- ment personnalisé» , a dit la professeur Brefczynski-Lewis. Dans ce nouvel arsenal d’exploration du cerveau, Sarah Stanley, professeure à la faculté de médecine du Mount Sinai à New York, a présenté une technologie permettant d’activer ou de désactiver à distance l’activité des neurones sans perturber le comportement des organismes étudiés, avec des ondes radio ou un champ magnétique. «L’idée, c’est de ne pas être invasif» , a-t-elle précisé. Cette nouvelle technique permet d’agir sur les neurones à des endroits précis dans le cerveau, ce qui pourrait aider à découvrir de nouveaux traitements en déterminant quels types de cellules sont impliquées dans des maladies. Cette technologie pourrait aussi être utilisée comme une alternative plus ciblée à la neuro-stimulation par impulsions électriques, actuellement utilisée pour minimiser les symptômes de la maladie de Parkinson.