Des tranches de cerveau plus fines que le plus fin de nos cheveux, c’est l’exploit qu’a réussi à accomplir une équipe de chercheurs germano-canadienne. Leur projet, « Big brain », publié le 21 juin dans la revue Science, est en en fait une œuvre colossale. « Ils ont découpé le cerveau en de fines tranches de 20 microns et photographié chacune de ces tranches. Ensuite il ont réaligné chacune de ces photos pour créer un gros volume 3D, explique Michel Thiebaut de Schotten, chercheur à l’Inserm et auteur de l’ « Atlas of human brain connections ».
A ce jour, ce niveau de résolution n'avait été utilisé que pour étudier de toutes petites parties du cerveau. C'est la première fois que cette technique est utilisée sur la totalité d'un cerveau. Le réalignement de chacune des coupe a demandé un très très gros travail », s’enthousiasme le chercheur.
Comment ont-ils « découpé le cerveau en tranches » ?
Les 7404 coupes histologiques proviennent en fait d’un seul et même cerveau, celui d’une femme de 65 ans. Chacune des coupes a ensuite été digitalisée, une tâche qui a réclamé à elle seule environ 1000 heures de travail. En effet, « il a fallu corriger des coupes après la numérisation, explique Katrin Atmunts, l'auteur principal de ce travail. En coupant le cerveau, des petites imperfections se sont produites sur certaines coupes. Il a donc fallu contrôler toutes les images. » Mais, ces chercheurs n’en sont pas leur coup d’essai. Ils ont découpé de nombreux cerveaux de cadavres avant de parvenir à un tel niveau de finesse. Katrin Amunts et ses équipes ont en effet dédié les 15 dernières années à l'étude de l'anatomie post mortem du cerveau humain.
A quoi va servir « Big brain » ?
Cette cartographie du cerveau est accessible à tout le monde. « Pour la communauté scientifique, ce modèle deviendra un cerveau de référence permettant un premier pas vers l'unification de la recherche scientifique au niveau microscopique (niveau cellulaire) et macroscopique (grandes aires activées en imagerie par résonance magnétique fonctionnelle). Cela va être la référence ultime en terme d'anatomie permettant aux chercheurs du monde entier de faire un lien entre les observations macroscopiques chez l'être vivant grâce à l'imagerie fonctionnelle et l'anatomie microscopique du cerveau, » estime Michel Thiebaut de Schotten. Par ailleurs, aucun atlas de ce genre n’avait été publié depuis une trentaine d’années. En revanche, « cela n’aura pas de conséquence clinique, ajoute le chercheur de l’Inserm car il s'agit d'un cerveau d'une seule personne ne permettant pas de quantifier la normalité. » Même si certains spécialistes des neurosciences imaginent déjà que cette reconstitution de l’encéphale aidera, à l’avenir, à mieux implanter les électrodes pour des interventions de stimulation cérbrale profonde. Katrin Atmunts souligne, en outre, que son travail devrait aider à interpréter les images obtenues par IRM.