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Dec 02, 2023

Tête

Безгодов/iStock En vous abonnant, vous acceptez nos conditions d'utilisation et nos politiques. Vous pouvez vous désinscrire à tout moment. Un nouveau casque robotique permet aux souris de se déplacer librement tout en étant attachées à des objets lourds et

Bezgodov/iStock

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Un nouveau casque robotique permet aux souris de se déplacer librement tout en étant attachées à des machines d'enregistrement cérébral lourdes et encombrantes, permettant aux scientifiques de suivre leur activité cérébrale en mouvement, selon un nouveau rapport de Spectrum publié jeudi. Ce développement pourrait avoir des implications majeures dans le domaine de la neuropathie et d’autres sciences du cerveau.

Dans des circonstances normales, les chercheurs analysent l'activité cérébrale d'une souris éveillée en fixant la tête de l'animal dans une position rigide et immobile sous un microscope. Cependant, cela limite considérablement l'amplitude de mouvement de la souris et ne produit donc pas de résultats précis.

Comme Ted Abel, président de la chaire de neurosciences et de pharmacologie à l’Université de l’Iowa à Iowa City, qui n’a pas participé à l’étude, l’a expliqué à Spectrum, cette approche n’est pas propice à des résultats utilisables.

"Le système vestibulaire et l'intéroception sont importants pour la navigation, et ces sensations n'apparaissent pas si la tête est réparée", a expliqué Abel.

Le nouveau casque robotique est appelé « exosquelette crânien » et consiste en un robot à trois bras qui détecte le mouvement de l'animal et se déplace avec lui, permettant aux chercheurs d'étudier en détail l'activité cérébrale lorsqu'une souris se déplace librement et interagit avec son environnement naturel. .

"Cela me semble être une véritable avancée", a déclaré Abel à Spectrum. Il s'agit de « se rapprocher des comportements naturalistes, nous permettant de comprendre comment le cerveau réagit à l'environnement et comment les animaux apprennent à s'y retrouver ».

Dans des tests menés et rapportés dans un article préliminaire, les chercheurs ont utilisé un implant imprimé en 3D qui est entré directement dans le cerveau d'une souris, reliant l'organe au casque robotique.

Le robot a été programmé pour se déplacer à la même vitesse que le rongeur et rapporter les données qu'il collecte lors de ce mouvement. Les chercheurs ont rapporté que les souris suivies dans l’expérience étaient capables de diriger l’exosquelette dans les coins d’un labyrinthe et d’entreprendre des tâches de prise de décision. Ils l’ont fait aussi efficacement que les animaux sans restriction, indiquant que le casque robotique n’avait aucun impact sur la capacité naturelle de déplacement d’une souris.

Une fois que les chercheurs ont été rassurés sur le fait que les souris pouvaient piloter le robot, ils ont fixé au casque un microscope sur mesure conçu pour imager de grandes parties du cerveau. Ils ont modifié les neurones de la souris pour qu'ils deviennent fluorescents lorsqu'ils sont déclenchés par des signaux calciques et ont inséré une fenêtre en verre dans le crâne de chaque souris pour mieux visualiser leur activité cérébrale. Cela a abouti à une carte des schémas de déclenchement de milliers de neurones à travers le cortex de la souris.

Spectrum a précisé que les travaux étaient dirigés par Suhasa Kodandaramaiah de l'Université du Minnesota à Minneapolis, qui a refusé de commenter car les travaux sont inédits.