Neurosciences vendredi21 juin 2013
Plongée profonde dans le cerveau humain
- Réalisation des coupes fines (20 micromètres) d’encéphale qui ont servi à la création de l’atlas Big Brain. (Amunts, Zilles, Evans, et al.)
L’encéphale d’une femme de 65 ans a été entièrement numérisé. Des chercheurs en ont tiré un atlas d’une précision inédite
C’est une plongée sans précédent à l’intérieur du cerveau humain que promet l’atlas Big Brain. Fruit d’une collaboration entre plusieurs équipes de recherche canadiennes et allemandes, cet atlas, qui fait l’objet d’une publication ce vendredi dans la revue Science, propose une modélisation en trois dimensions (3D) du cerveau humain. La résolution atteinte, 20 micromètres (millièmes de millimètre), est 50 fois plus fine que les images obtenues jusqu’alors.Pour comprendre le fonctionnement du cerveau humain, les scientifiques ont depuis longtemps cherché à en disséquer la structure. Constantin von Economo et Korbinian Brodmann ont marqué le monde des neurosciences de leur empreinte. Chacun s’est illustré au début du XXe siècle en publiant un atlas de l’organe. Pour réaliser ces ouvrages de référence qui détaillent la architecture de l’encéphale, les scientifiques ont utilisé des cerveaux prélevés sur des cadavres, qu’ils ont découpés en tranches fines, puis colorés pour mettre en évidence les cellules cérébrales, les neurones notamment. Leurs travaux ont fait date, et la classification de différentes zones du cerveau en fonction de leur contenu cellulaire (les aires de Brodmann) est encore en vigueur aujourd’hui.
L’équipe germano-canadienne emmenée par le professeur Alan Evans de l’Institut neurologique de Montréal (Université McGill) a suivi la démarche des anatomistes du siècle passé pour réaliser l’atlas Big Brain, à partir du cerveau d’une femme de 65 ans. Les techniques disponibles aujourd’hui lui ont cependant permis d’atteindre une résolution sans comparaison avec les atlas précédents.
Le cerveau a été découpé en tranches, 7404 au total, d’une épaisseur de 20 micromètres chacune, «l’épaisseur d’une feuille de cellophane», souligne Alan Evans. Les coupes ont été digitalisées, puis les données numériques ainsi obtenues ont permis de recréer par informatique un modèle en 3D du cerveau initial.
«C’est un travail de bénédictin qu’ont réalisé ces chercheurs», relève Pierre Burkhard, du Département de neurosciences cliniques des Hôpitaux universitaires de Genève. Les auteurs de l’étude révèlent en effet qu’il leur a fallu environ 1000 heures pour la seule partie qui concernait la numérisation des coupes de cerveau. «Cela peut paraître anodin, mais la difficulté majeure a été la correction des coupes après la numérisation, ajoute Katrin Amunts, première auteure de la publication. En coupant le cerveau, ou lors des étapes de coloration, de petites imperfections se sont produites sur certaines coupes. Il a donc fallu contrôler toutes les images.» Pour corriger les menus défauts repérés, les experts en bioinformatique disposaient de programmes de correction automatique, mais il leur a tout de même fallu corriger bon nombre des images à la main. Une gageure devant une masse de données avoisinant le téraoctet (1000 milliards d’octets, l’équivalent d’un peu plus de 1450 CD-Rom).
http://letemps.ch/Page/Uuid/3120964a-d9d3-11e2-b22e-b8a8638aa51b#.UcR-QNj2QYU
Aucun commentaire:
Enregistrer un commentaire