Nouvelle méthode de mesures neurochimiques du cerveau à l’EPFL
(Keystone-ATS) L’EPFL a développé une méthode novatrice permettant des mesures neurochimiques du cerveau. L’analyse de microgouttes du liquide cérébral permet d’obtenir des informations qui pourront être utilisées pour diagnostiquer et traiter les maladies neurodégénératives.
En neurologie, l’électricité est beaucoup utilisée pour stimuler et lire les signaux du cerveau. En revanche, les retours chimiques produits par les neurones en réponse à cette utilisation sont mal connus, écrit vendredi l’Ecole polytechnique fédérale de Lausanne.
L’analyse des retours chimiques permettrait pourtant d’obtenir des données aidant à une meilleure compréhension des mécanismes impliqués dans la dégénérescence de maladies comme Alzheimer ou Parkinson.
“Il y a deux lectures possibles de nos neurones: soit électrique, soit chimique”, explique Guillaume Petit-Pierre, chercheur postdoctoral au laboratoire de microsystèmes 4 (LMIS4) de l’EPFL et l’un des auteurs de cette étude.
Informations supplémentaires
“La première permet d’obtenir des informations, mais qui restent limitées, telle que la fréquence ou le rythme auxquels les neurones communiquent. Une lecture neurochimique ouvre la porte à l’analyse des protéines, des ions et des neurotransmetteurs contenus dans le liquide interstitiel”. En effet, le liquide cérébral donne accès à des informations supplémentaires, hors des neurones, et permet d’obtenir une image globale des métabolismes des tissus.
Pour y parvenir, les scientifiques ont développé un outil capable de collecter les retours neurochimiques tout en établissant une connexion électrique avec les tissus cérébraux. Constitué de microcanaux de la taille d’un demi-cheveu de section et d’électrodes, cet outil est placé dans le tissu cérébral et aspire le liquide interstitiel.
Les électrodes, assemblées sur le même outil, sont à proximité directe de l’interface de collection du liquide, ce qui garantit une mesure très précise. Les microcanaux permettent de générer ensuite des microgouttes de ce liquide, extrêmement petites et concentrées.
Novateur
Dans un deuxième temps, elles sont déposées sur une plateforme d’analyse, elle aussi mise au point par le LMIS4 et le Centre universitaire romand de médecine légale. Finalement, ces microgouttes sont vaporisées avec un laser et les résidus gazeux sont analysés. Aussi bien l’outil que la technique de mesure sont complètement novateurs, souligne l’EPFL.
“Actuellement, il existe un seul outil permettant une analyse neurochimique: la microdialyse”, explique Guillaume Petit-Pierre. “Mais les résultats restent limités quant à la vitesse ou la résolution de mesure”.
Autre avantage de l’approche développée dans le laboratoire de microsystèmes 4: elle permet de récolter les informations de manière minimalement invasive.
Jusque-là, pour les obtenir, les chercheurs devaient travailler directement sur des cerveaux de rats exposés à des maladies dégénératives et sacrifiés pour chaque mesure. Les résultats sont publiés dans la revue Nature Communications.
