Des chercheurs américains ont produit la carte la plus détaillée du cerveau humain jamais représentée : montrant les interactions neuronales complexes qui se produisent dans un minuscule échantillon d’un millimètre cube de tissu cérébral.
Un groupe de scientifiques de l’Université Harvard et de la société Google aux États-Unis ont réussi à créer le La plus grande reconstruction cérébrale en 3D à ce jour, montrant en détail chaque cellule et son réseau de connexions dans un seul morceau de cortex temporal, d’une taille similaire à un demi-grain de riz. Les avancées sont résumées dans une nouvelle étude publiée dans la revue Science.
Bien que les fonctions exercées par la plupart des organes vitaux humains ne soient pas très différentes de celles des autres animaux, énorme complexité de notre cerveau Cela nous sépare clairement du reste des organismes vivants de la planète. Cependant, nous devons encore acquérir des connaissances plus détaillées sur les circuits synaptiques qui sous-tendent les fonctions cérébrales et permettent leur développement.
Une quantité incroyable d’informations dans un millimètre cube de tissu cérébral
Comme une compréhension plus profonde de cerveau humain commence par la clarification de son propriétés structurelles au niveau subcellulaire, l’un des principaux obstacles à l’obtention de circuits neuronaux humains pour des études ultérieures a été l’accès à des tissus cérébraux de haute qualité. Les organoïdes cérébraux fabriqués à partir de cellules humaines constituent une alternative, mais ne correspondent pas actuellement à l’architecture réelle du tissu cérébral.
Aujourd’hui, les responsables de la nouvelle recherche ont réussi à surmonter ce problème en obtenant un échantillon lors d’une intervention chirurgicale, dans lequel ils cherchaient à accéder à une lésion sous-jacente de l’hippocampe d’un patient épileptique. Ils ont produit des images de cet échantillon en utilisant microscopie électronique haute performancegénérant un ensemble de données qui ont été analysées avec de nouveaux outils et méthodes informatiques.
Selon un communiqué de pressel’échantillon de un millimètre cube de tissu cérébral Il contient 57 000 cellules, 230 millimètres de vaisseaux sanguins et 150 millions de synapses, ce qui équivaut à 1 400 téraoctets de données. Les informations obtenues, qui est disponible en lignerévélera des questions jusqu’alors inconnues concernant les fondements physiques du fonctionnement normal et anormal du cerveau humain, en particulier dans le secteur du cortex temporal.
détails inconnus
L’application d’outils technologiques sur l’échantillon a permis d’obtenir des détails jamais appréciés auparavant sur la structure du cerveaudont un étrange ensemble d’axones connectés par jusqu’à 50 synapses. L’équipe de scientifiques a également identifié un petit nombre d’axones qui formaient de vastes faisceaux ou amas. Les axones sont une extension des neurones, spécialisés dans la conduite de l’influx nerveux.
Il est important de préciser que puisque l’échantillon a été prélevé sur un patient épileptique, les chercheurs ne peuvent pas encore confirmer si ces formations sont pathologiques ou habituelles, mais seulement qu’elles n’ont pas été découvertes auparavant. Selon un article publié dans The Debrief, le but ultime est de créer une carte haute résolution de la Câblage neuronal complet d’un cerveau de souris: Ce projet nécessitera environ 1 000 fois plus de données que celles produites à partir du fragment actuel de 1 millimètre cube de cortex cérébral humain.
Référence
Un fragment de pétavoxel du cortex cérébral humain reconstruit à une résolution nanométrique. Alexander Shapson-Coe et coll. Sciences (2024). DOI :https://doi.org/10.1126/science.adk4858