Toulouse: Des nano-sondes pour mieux comprendre les problèmes de connexions neuronales

SCIENCES Des chercheurs toulousains ont créé des nano-sondes qui vont permettre d’avoir une vision très fine de l’activité électrique de réseau de neurones et ainsi mieux comprendre certaines pathologies comme la maladie de Parkinson ou d’Alzheimer

Beatrice Colin

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Un cerveau humain. (Illustration)
Un cerveau humain. (Illustration) — Superstock / Sipa
  • Des chercheurs toulousains ont créé des nano-sondes qui vont permettre d’avoir une vision très fine de l’activité électrique de réseau de neurones.
  • Cette nouvelle technologie permet d’envisager une meilleure compréhension des maladies comme Alzheimer ou Parkinson mais aussi certaines pathologies cardiaques.

Pourquoi, à un moment donné, la connexion entre les neurones ne se fait plus, ou mal ? Difficile d’y répondre grâce à un simple encéphalogramme qui donne une vision globale du fonctionnement de l’activité électrique du cerveau.

Pourtant, pour comprendre les dysfonctionnements qui surviennent dans des maladies comme celles de Parkinson ou d’Alzheimer, les neurologues ont besoin d’observer à un niveau très fin, c’est-à-dire à l’échelle cellulaire, ce qui se passe lors de la génération du pic électrique, mais aussi juste avant et juste après.

Pour y parvenir, des chercheurs toulousains du Laboratoire d'analyse et d'architecture des systèmes (LAAS-CNRS), en collaboration avec une équipe du Centre de physiopathologie de Toulouse Purpan (CPTP), ont eu l’idée d’utiliser des techniques de fabrication issues de la microélectronique pour créer des capteurs miniaturisés capables de suivre au plus près la communication entre les neurones.

En laboratoire, ils ont créé une bio-plateforme, qui intègre ces nano-sondes en 3D, au sein de laquelle ils ont réussi à cultiver des cellules neuronales sans perturber leur fonctionnement.

« Cela nous a permis d’observer des événements qui n’étaient pas visibles jusqu’à présent. Nous avons pu percevoir le signal électrique avec une résolution 200 fois supérieure à celle obtenue avec des électrodes classiques », explique Guilhem Larrieu, responsable de l’équipe Matériaux et Procédés pour la Nanoelectronique au LAAS-CNRS.

 

Résultats prometteurs

Des résultats très prometteurs qui ont fait l’objet d’un article publié dans la revue spécialisée Journal of Physics : Condensed Matter.

Grâce à ces nano-sondes, les scientifiques vont pouvoir mieux comprendre les mécanismes élémentaires intervenant lors de la communication entre les neurones. « Dans une approche thérapeutique, il sera possible de voir l’impact d’un médicament sur les neurones et démontrer son efficacité », poursuit le chercheur qui va aussi se pencher sur les cellules cardiaques.

Un brevet de la plateforme a été déposé et l’équipe envisage de développer un démonstrateur plus avancé à destination d’entreprises spécialisées.