Des cartes du cerveau à l’échelle microscopique grâce aux ultrasons

Alexandre Dizeux / Physics for Medicine Paris

Une technique de microscopie par ultrasons permet de voir en entier tout le réseau vasculaire du cerveau avec des résolutions à la fois spatiale et temporelle jamais atteintes auparavant.

Des ultrasons pour déceler tous les secrets du cerveau. Des chercheurs de l’unité de recherche Paris (Inserm, ESPCI Paris-PSL, CNRS) ont trouvé une façon de voir le cerveau avec une précision inouïe, grâce aux ultrasons. Leur technique, présentée dans le journal le 4 août 2022, expose l’entièreté du cerveau à l’échelle du micron presque en temps réel, d’une manière non invasive et non ionisante. Sciences et Avenir a interrogé le directeur de l’équipe, Mickael Tanter, pour en savoir plus sur cette méthode qui va sûrement révolutionner l’étude du cerveau et des maladies qui l’affectent.

Sciences et Avenir : quelles sont actuellement les techniques utilisées pour regarder le cerveau ?

Mickael Tanter : Il y a deux types de techniques pour lire l’activité du cerveau : celles qui voient directement les courants électriques qui se propagent entre les neurones, comme l’électroencéphalographie et celles qui voient cette activité indirectement, en utilisant le couplage neurovasculaire, c’est-à-dire le fait que l’activité vasculaire augmente localement quand les neurones d’une région donnée s’activent, car elles ont besoin de se nourrir pour travailler.

Les premières sont des techniques qui permettent d’avoir accès directement au signal des neurones, mais elles n’ont pas de bonne résolution spatiale : on a un beau signal, mais on ne sait pas exactement de quelle zone il vient. Les secondes permettent une meilleure résolution spatiale de l’activité neuronale en regardant l’activité dans les vaisseaux sanguins qui les alimentent. La méthode la plus connue est l’imagerie par résonance magnétique (IRM fonctionnelle), qui regarde le changement d’oxygénation local, un marqueur de l’augmentation du flux sanguin et donc de l’activité des neurones de cette zone. Mais il y a une autre technique, moins chère et moins encombrante que l’IRM, sur laquelle nous travaillons et qui permet de voir de façon très précise le flux sanguin cérébral : l’imagerie fonctionnelle par ultrasons.

Depuis [...]

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