{"id":24913,"date":"2023-06-23T12:02:45","date_gmt":"2023-06-23T10:02:45","guid":{"rendered":"https:\/\/neuronup.com\/?p=24913"},"modified":"2023-06-23T12:02:45","modified_gmt":"2023-06-23T10:02:45","slug":"brainbow-comment-colorier-un-cerveau","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/neuronup.com\/fr\/neurosciences\/cerveau\/brainbow-comment-colorier-un-cerveau\/","title":{"rendered":"Brainbow : Comment colorier un cerveau"},"content":{"rendered":"\n

Le docteur en biom\u00e9decine Pablo Barrecheguren parle du terme Brainbow, une technique qui permet de distinguer les neurones voisins.<\/p>\n\n\n\n

En 1906, le prix Nobel de M\u00e9decine a \u00e9t\u00e9 partag\u00e9 entre Camilo Golgi et Santiago Ram\u00f3n y Cajal. En grande partie, il a \u00e9t\u00e9 attribu\u00e9 \u00e0 Golgi pour avoir cr\u00e9\u00e9 un type de coloration qui marquait les neurones et leurs ramifications, mais celle-ci avait le probl\u00e8me qu’\u00e9tant donn\u00e9 le grand nombre de neurones il \u00e9tait tr\u00e8s difficile de voir o\u00f9 commen\u00e7ait et o\u00f9 se terminait chaque neurone<\/strong>. <\/p>\n\n\n\n

Cajal a modifi\u00e9 la coloration pour que beaucoup moins de neurones soient distinguables, ce qui a permis de voir individuellement chacune des cellules<\/strong> et de d\u00e9couvrir que dans la communication entre neurones existent des espaces de s\u00e9paration.<\/p>\n\n\n\n

Le Brainbow<\/h2>\n\n\n\n

Ainsi, depuis les d\u00e9buts de l’histologie, il a \u00e9t\u00e9 un probl\u00e8me constant de distinguer les neurones et leurs prolongements dans une coloration<\/strong>. <\/p>\n\n\n\n

Et ce n’est pas pour rien, puisque notre cerveau contient plus de 100.000 kilom\u00e8tres de connexions<\/strong>, mais heureusement en 2007 la premi\u00e8re version d’une technique permettant de voir individuellement chacune de ces connexions a \u00e9t\u00e9 publi\u00e9e : le Brainbow<\/strong>.<\/p>\n\n\n\n

Les concepts du Brainbow<\/h2>\n\n\n\n

Cette technique se base sur deux concepts tr\u00e8s simples :<\/p>\n\n\n\n

    \n
  1. Il est possible de g\u00e9n\u00e9rer des animaux transg\u00e9niques qui expriment des prot\u00e9ines fluorescentes de diff\u00e9rentes couleurs.<\/strong> Par exemple, il existe la prot\u00e9ine fluorescente verte (GFP, Green fluorencent protein<\/em>) ou la prot\u00e9ine fluorescente rouge (RFP, Red fluorencent protein<\/em>).<\/li>\n\n\n\n
  2. Si chaque cellule d’un tissu animal poss\u00e8de diff\u00e9rents types de ces prot\u00e9ines fluorescentes et en diverses quantit\u00e9s, alors chaque cellule aura une couleur diff\u00e9rente.<\/strong><\/li>\n<\/ol>\n\n\n\n

    Partant de cette base, on a g\u00e9n\u00e9r\u00e9 des animaux (initialement on a travaill\u00e9 avec des souris) qui avaient trois ou quatre prot\u00e9ines fluorescentes diff\u00e9rentes<\/strong> qui se m\u00e9langeaient gr\u00e2ce \u00e0 l’activation d’un g\u00e8ne (une recombinase \u00e9galement introduite artificiellement dans le g\u00e9nome), lequel m\u00e9lange al\u00e9atoirement les quantit\u00e9s et les types de prot\u00e9ines fluorescentes dans chaque cellule.<\/p>\n\n\n\n

    Le r\u00e9sultat de cela est qu’on obtient approximativement 100 combinaisons diff\u00e9rentes de couleurs.<\/strong> Ici la cl\u00e9 est que ce changement de couleur est permanent et marque toute la cellule, y compris ses ramifications. <\/p>\n\n\n\n

    Comme cela se produit dans les neurones du cerveau, cela permet une \u00e9tude d\u00e9taill\u00e9e<\/strong> de ce que l’on appelle le connectome<\/strong>, (l’ensemble des connexions entre neurones) et facilite d\u00e9j\u00e0 l’analyse au microscope de l’endroit o\u00f9 se connecte chaque neurone. <\/p>\n\n\n\n

    Cela dit, il faut un important travail de bioinformatique et de microscopie<\/strong> \u00e9lectronique pour g\u00e9rer un volume aussi important de connexions. <\/p>\n\n\n\n

    Mais l’\u00e9tude du connectome en vaut la peine, car ce sont les connexions qui permettent le passage de l’information entre les corps neuronaux et ce sont elles qui expliquent r\u00e9ellement comment fonctionne le cerveau \u00e0 chaque fois qu’il ex\u00e9cute une t\u00e2che.<\/p>\n\n\n\n

    Le Brainbow dans d’autres organismes<\/h2>\n\n\n\n

    L’importance du Brainbow est telle qu’il a \u00e9t\u00e9 import\u00e9 dans d’autres organismes o\u00f9 la manipulation g\u00e9n\u00e9tique est possible. <\/strong><\/p>\n\n\n\n

    Un exemple est Drosophila melanogaster<\/em><\/strong>, la mouche du vinaigre, o\u00f9 il existe une intense recherche en neurosciences tant au niveau fondamental en \u00e9tudiant le d\u00e9veloppement c\u00e9r\u00e9bral, qu’au niveau biom\u00e9dical, avec des travaux qui utilisent Drosophila<\/em> pour des recherches sur la maladie de Parkinson ou la maladie d’Alzheimer.<\/p>\n\n\n\n

    Et un autre exemple est le Dario rerio<\/em> <\/strong>ou poisson z\u00e8bre, qui gr\u00e2ce au fait qu’il est transparent durant les premi\u00e8res phases de son d\u00e9veloppement est utilis\u00e9 pour l’\u00e9tude de la formation initiale du syst\u00e8me nerveux des vert\u00e9br\u00e9s.<\/p>\n\n\n\n

    De plus, il ne faut pas oublier que bien qu’\u00e0 l’origine le Brainbow f\u00fbt une technique d\u00e9velopp\u00e9e pour des \u00e9tudes neuroscientifiques<\/strong>, il est possible d’adapter cet outil \u00e0 d’autres types de tissus.<\/p>\n\n\n\n

    Le Brainbow et la biologie cellulaire<\/h2>\n\n\n\n

    Avec tout cela, le Brainbow est devenu l’un des outils les plus populaires de la biologie cellulaire. Il reste une importante outil dans le l’\u00e9tude du connectome<\/strong>, qui est sans aucun doute le grand d\u00e9fi neuroscientifique du XXIe si\u00e8cle.<\/p>\n\n\n\n

    Mais il peut aussi \u00eatre utilis\u00e9 dans d’autres t\u00e2ches comme par exemple l’\u00e9tude des lign\u00e9es cellulaires<\/strong> : une fois la technique activ\u00e9e, le changement de couleur dans les neurones est permanent et, de plus, est h\u00e9r\u00e9ditaire. <\/p>\n\n\n\n

    C’est-\u00e0-dire que si cette cellule se divise, ses cellules filles conserveront la couleur de leur cellule m\u00e8re. Cela permet d’\u00e9tudier avec pr\u00e9cision quelles cellules donnent naissance \u00e0 quels tissus<\/strong>, aidant ainsi \u00e0 mieux comprendre le domaine des cellules souches neuronales.<\/p>\n\n\n\n

    Et le Brainbow n’est pas seulement l’une des techniques les plus spectaculaires de la biologie mol\u00e9culaire, il est aussi l’une des plus polyvalentes.<\/p>\n\n\n\n

    Bibliographie<\/h2>\n\n\n\n