Une équipe sud-coréenne a développé une méthode d’imagerie cérébrale in vivo capable d’enregistrer simultanément l’activité de neuf types cellulaires neuronaux distincts, ouvrant une nouvelle ère pour l’étude des circuits cérébraux. Publiée le 28 février 2026 dans *BMB Reports*, cette avancée pourrait révolutionner la compréhension des maladies neurodégénératives.
Une percée technique pour cartographier le cerveau en temps réel
Des chercheurs du *Daegu Gyeongbuk Institute of Science and Technology* (DGIST), en Corée du Sud, ont présenté une méthode innovante permettant d’observer l’activité de neuf types de neurones distincts *simultanément*, une première dans l’imagerie in vivo. Leur travail, publié le 28 février 2026 dans le journal *BMB Reports*, combine des techniques d’imagerie multiscalaire et d’enregistrement neural pour identifier des populations de neurones spécifiques et analyser leur dynamique en temps réel.
L’équipe, dirigée par le Dr. Kwang Lee, professeur au *Department of Brain Sciences* du DGIST, a mis au point une approche intégrant des outils optiques et des marqueurs fluorescents ciblés. Cette méthode permet de distinguer neuf sous-types cellulaires, y compris des interneurones inhibiteurs et des neurones pyramidaux excitateurs, tout en préservant l’intégrité des tissus cérébraux chez des modèles animaux. Selon les auteurs, cette précision sans précédent pourrait accélérer la recherche sur des pathologies comme Alzheimer ou Parkinson, où les déséquilibres entre populations neuronales jouent un rôle clé.
Comment fonctionne cette imagerie multitype ?
La technique repose sur trois innovations majeures :
1. Marqueurs fluorescents spécifiques : Des protéines fluorescentes modifiées (comme les *GCaMP*) sont exprimées dans des sous-types neuronaux ciblés, permettant une détection optique fine.
2. Microscopie adaptative : Un système de microscopie à deux photons, couplé à un algorithme de correction de distorsion, réduit les artefacts et améliore la résolution spatiale.
3. Analyse en temps réel : Les données sont traitées par un pipeline informatique capable de segmenter et d’identifier les types cellulaires en moins de 100 millisecondes, selon les détails techniques du papier.
Dans leur étude, les chercheurs ont validé cette méthode sur des souris, en enregistrant l’activité de neurones impliqués dans la mémoire et la motricité. Les résultats montrent une corrélation entre l’activation de certains interneurones et les comportements observés, suggérant que cette approche pourrait servir à décoder des circuits cérébraux complexes.
Pourquoi neuf types cellulaires ? Une question de précision clinique
Le cerveau humain compte plus de 1 000 types de neurones, mais la plupart des études se concentrent sur 2 à 4 types au maximum. En ciblant neuf sous-types, l’équipe du DGIST répond à un besoin critique : comprendre comment les déséquilibres entre populations neuronales contribuent aux maladies. Par exemple, dans la maladie d’Alzheimer, les neurones à acetylcholine sont particulièrement vulnérables, tandis que d’autres types, comme les astrocytes réactifs, jouent un rôle dans l’inflammation.
« Cette méthode permet d’étudier non seulement *quels* neurones s’activent, mais aussi *comment* leurs interactions changent en réponse à un stimulus ou une lésion », explique le Dr. Hyo Won Kim, co-auteur de l’étude.
Cette granularité est essentielle pour tester des thérapies ciblées, comme les stimulations optogénétiques ou les médicaments modulant spécifiquement certains types de récepteurs.
Limites et prochaines étapes : vers une application humaine ?
Malgré son potentiel, cette technique reste à un stade préclinique. Plusieurs défis doivent être surmontés avant une application chez l’humain :
– Résolution spatiale : Les images actuelles sont limitées à des volumes de quelques millimètres cubes. Le cerveau humain, avec ses milliards de neurones, nécessitera des adaptations majeures.
– Invasivité : La méthode utilise des fibres optiques implantées, ce qui exclut pour l’instant une utilisation en routine clinique.
– Échelle temporelle : Bien que rapide (millisecondes), le système doit encore prouver sa fiabilité sur des périodes prolongées (heures, jours).
Les chercheurs du DGIST collaborent désormais avec des hôpitaux sud-coréens pour adapter leur méthode à des modèles de primates non humains, une étape cruciale avant d’envisager des essais chez l’humain. « Notre objectif à long terme est de développer un système portable et non invasif, compatible avec l’imagerie par résonance magnétique fonctionnelle (IRMf) », indique le Dr. Kwang Lee.
Un impact potentiel sur les neurosciences et au-delà
Cette avancée pourrait avoir des répercussions bien au-delà de la recherche fondamentale :
– Neuropsychiatrie : Meilleure compréhension des troubles comme la schizophrénie, où les dysfonctions des interneurones sont suspectées.
– Neurotechnologies : Amélioration des interfaces cerveau-machine, qui dépendent d’une cartographie neuronale précise.
– Médecine personnalisée : Identification de biomarqueurs neuronaux pour des diagnostics précoces.
Des équipes en Europe et aux États-Unis explorent des approches similaires, mais aucune n’a encore atteint le niveau de détail décrit par le DGIST. Par exemple, des laboratoires américains utilisent l’optogénétique pour cibler des types cellulaires spécifiques, mais sans la capacité de les enregistrer *simultanément* à cette échelle.
Et demain ? Les pistes de recherche ouvertes
Plusieurs questions restent en suspens, mais les chercheurs sud-coréens ont déjà identifié des axes prioritaires :
1. Automatisation : Développer des algorithmes d’intelligence artificielle pour analyser les données en temps réel, sans intervention humaine.
2. Traduction clinique : Adapter la méthode à des échantillons de tissus humains (biopsies, organoïdes cérébraux).
3. Collaborations industrielles : Partenariats avec des entreprises comme *Neuralink* ou *Synchron*, qui cherchent à intégrer des capteurs neuronaux dans des dispositifs implantables.
À plus long terme, cette technologie pourrait aussi servir à étudier des phénomènes collectifs, comme les ondes cérébrales ou les réseaux de neurones impliqués dans la conscience. « Nous sommes encore loin d’une cartographie complète du cerveau, mais chaque avancée comme celle-ci nous rapproche de cette compréhension », souligne le Dr. Min Yong Lee, co-auteur de l’étude.
Pour l’instant, les applications cliniques restent lointaines, mais les neurosciences disposent désormais d’un outil puissant pour explorer la complexité du cerveau avec une précision inédite. Les prochaines années seront déterminantes pour savoir si cette méthode peut passer du laboratoire à la pratique médicale.
