En cartographiant une infime partie du cerveau humain, des chercheurs de chez Google ont révélé des détails de notre encéphale avec une précision époustouflante. Une exploration au cœur de l'infiniment petit.
Google s'est encore intéressée à notre cerveau, mais cette fois-ci, d'une toute autre manière. Dans une étude récemment publiée dans Science, des chercheurs de l'entreprise américaine, dirigés par Viren Jain (neuroscientifique chez Google) ont dévoilé une carte tridimensionnelle détaillant un volume d'environ un mm3 d'un cerveau humain. Une prouesse scientifique inédite, éclairant ainsi toutes les intrications neuronales et leurs complexes connexions.
Un véritable atlas cellulaire
Le fragment de cerveau, prélevé sur une femme de 45 ans lors d'une opération visant à traiter son épilepsie, a été conservé et traité avec des métaux lourds pour en faciliter l'observation au microscope. Ce prélèvement a ensuite été découpé par l'équipe du professeur Jeff Lichtman de l'Université Harvard en environ 5 000 tranches d'une épaisseur incroyablement fine de 34 nanomètres, permettant ainsi d'opérer sur ceux-ci une imagerie détaillée grâce à des microscopes électroniques.
L'équipe du Dr.Jain a ensuite réalisé une reconstruction intégrale en 3D du réseau neuronal, grâce à des modèles d'intelligence artificielle qui ont permis l'assemblage de ces images ultra-précises. Cette prouesse technologique a ainsi révélé un réseau dense de 57 000 cellules et 150 millions de synapses, offrant un aperçu sans précédent de la structure et de la connectivité du cerveau humain. La carte constituée par l'équipe contient 1,4 petabytes de données !
Notre cerveau nous réserve encore quelques surprises
Cette cartographie a révélé sur des détails hors du commun concernant l'organisation neuronale au sein d'un fragment de cerveau humain. Parmi ces découvertes, on peut citer l'observation de certaines cellules nerveuses établissant jusqu'à 50 connexions synaptiques entre elles. Ce nombre de connexions, significativement plus élevé que ce qui était observé jusqu'à présent (où l'on ne trouvait typiquement que quelques connexions entre deux neurones), prouve que nous sommes encore loin de tout comprendre du fonctionnement cérébral.
Parallèlement à cette découverte, l'équipe du Dr. Jain a mis en lumière l'existence de neurones dont les dendrites forment des structures en nœuds, une observation complètement inédite à ce jour. Ces nœuds pourraient suggérer l'existence de fonctions neuronales complexes ou nouvelles, encore inexplorées par les sciences neurologiques.
Cette cartographie s'avérera un précieux outil scientifique pour les années à venir et servira à décrypter le fonctionnement interne de notre cerveau de manière plus précise. On peut également imaginer qu'elle sera une alliée précieuse pour améliorer notre compréhension des maladies neurodégénératives et autres affections psychiatriques.
