Neurosciences et maladies du système nerveux

Dr Benjamin Grewe Université de Zurich		Prof. Fritjof Helmchen Université de Zurich

Les stimuli sensoriels provenant du monde environnant sont représentés dans le cerveau sous  forme de profils d’activité électrique définis dans des réseaux neuronaux denses. L’intégration de  l’information a alors lieu en quelques centièmes de secondes par la transmission neuronale, dont  l’étude nécessite des méthodes de mesure ayant une résolution temporelle suffisamment élevée.  Contrairement aux méthodes électrophysiologiques qui permettent des mesures rapides au niveau  de quelques cellules, les techniques d’imageries optiques permettent – et en particulier la  microscopie biphotonique – l’enregistrement de profils d’activité dans des populations cellulaires  plus importantes. Mais jusqu’à présent, la fréquence d’enregistrement était limitée à quelques cycles  par seconde.

Dans le cadre de ce travail, nous avons réussi à développer un microscope biphotonique novateur  équipé d’unités de balayage laser optimisés permettant des mesures rapides de l’activité du réseau neuronal dans le cerveau in vivo ( fréquence d’enregistrement de quelques centaines de hertz ). En  parallèle, il est possible d’étudier l’organisation spatiale des différents types cellulaires du réseau  neuronal. L’importance de cette nouvelle méthode réside dans le fait qu’il est désormais possible  d’examiner des profils d’activité neuronale dans le cerveau sain, ainsi que des troubles du traitement  de l’information dans des pathologies cérébrales, de manière beaucoup plus détaillée et complète à  une échelle temporelle adéquate.

High-speed in vivo calcium imaging reveals neuronal network activity with near-millisecond precision.  Benjamin F Grewe, Dominik Langer, Hansjörg Kasper, Björn M Kampa, Fritjof Helmchen; Nat  Methods. 2010 May;7(5):399-405

Résumé du travail primé
Neurosciences et maladies du système nerveux Dr Benjamin Grewe et Prof. Fritjof Helmchen (PDF)	268 Kb