Notre cerveau est probablement l’organe le plus compliqué qui soit. Il possède plus de 100 milliards de neurones qui sont eux même reliés par plusieurs milliards de connexions. Pas surprenant que nous ayons du mal à le comprendre ! Cependant, tous les jours nous en apprenons de plus en plus à son sujet, par exemple, quelque chose de révolutionnaire : l’optogénétique.
Un cerveau est une grosse machine qui passe son temps à allumer et éteindre certains boutons. Pour connaître l’effet des boutons quoi de mieux que d’appuyer dessus pour voir ce qui se produit, or il est impossible dans le cerveau de n’appuyer que sur un bouton en particulier sans impacter d’autres boutons (les neurones sont les « boutons » bien entendu). Par conséquent tout ce que nous pouvions faire jusqu’à maintenant était de regarder l’effet d’un paquet de boutons « allumés » et d’en déduire les effets. C’était pratiquement impossible de ne toucher qu’un neurone sans toucher un groupe de neurones jusqu’à la découverte de cette fameuse « Optogénétique » qui est notre sujet aujourd’hui !
L’optogénétique permet de rendre les neurones sensibles à la lumière grâce à l’optique et la génétique. Elle peut stimuler un type cellulaire spécifique sans influencer les autres. Cette pratique a pour but de pouvoir cartographier les réseaux neuronaux afin de connaître l’emplacement de certaines actions effectuées par le cerveau. Et la clé de cette optogénétique est le canal de rhodopsine (ChR2) qui nous vient droit des algues vertes unicellulaires, qui fonctionnent comme des canaux ioniques (notamment le canal de sodium) sous l’effet de la lumière.
L’absorption d’un photon par le rétinal (qui est une des trois formes de la vitamine A pouvant absorber la lumière) permet l’ouverture du canal de transport accessible aux ions H+, Na+, K+ et Ca2+ (le même canal de transport que pour le potentiel d’action à Le potentiel d’action est un évènement durant lequel le potentiel électrique d’une cellule augmente puis s’inverse rapidement).
Quelques millisecondes plus tard, le rétinal retourne à son état relaxé et provoque la fermeture du pore.
Enfin l’énergie absorbée par les photons permet de rendre le rétinal fluorescent et donc de le mettre en évidence, lui et son réseau neuronal, donc cette technique permet de cartographier les réseaux neuronaux.
Par exemple : Des souris ont été soumises à de fréquents chocs électriques, des stimulations désagréables qui les ont fait fuir. Des chercheurs ont utilisé l’optogénétique sur des rongeurs pour altérer les neurones de leur hippocampe (l’hippocampe est une structure du cerveau des mammifères). Puis en les éclairant simplement avec un laser, ils ont pu faire ressurgir chez ces rongeurs le souvenir des chocs électriques. Les animaux se mettaient alors à fuir, alors qu’ils étaient en parfaite sécurité. En conclusion cette expérience a permis de découvrir que les souvenirs sont bels et bien encodés dans certains neurones et peuvent être modifiés voire entièrement supprimés.
Cristian Cunningham
Camille Jegu
Mona Quintin
Julia Alory
