Des lumières dans le cerveau pour éclairer ses mystères - Jean-Didier Vincent

L'Express, no. 3140 - Chronique Jean-Didier Vincent, mercredi 7 septembre 2011, p. 98

Une innovation technique vient de naître dans le domaine des neurosciences, issue de la rencontre entre les outils de l'optique et ceux de la génétique. Sous le nom d'"optogénétique", elle promet de bouleverser notre connaissance du cerveau et de mettre "à portée de lumière" le support organique de nos actions et de nos sentiments. La lumière maîtrisée (fibre optique, laser, etc.), déjà utilisée en microscopie du vivant, avait jusqu'à maintenant permis une observation fine des cellules nerveuses allant de leur forme générale jusqu'au mouvement intime des molécules qui gèrent leur fonctionnement ; par son association avec les techniques de la génétique, elle peut aujourd'hui intervenir directement sur le contrôle des fonctions cérébrales.

Le principe est facile à comprendre à condition de se souvenir que les neurones sont des cellules excitables, c'est-à-dire dont la membrance est perméable de façon sélective à des charges négatives ou positives portées par des atomes, ces ions responsables des variations de potentiel et du fabuleux ballet électrochimique auquel participent les 10 milliards de neurones du cerveau. En raison des propriétés électriques des membranes, les chercheurs ont logiquement utilisé jusqu'à présent l'électricité pour agir sur le cerveau. L'inconvénient majeur de cette approche est son manque de spécificité lorsque le courant est délivré par des électrodes puisqu'il se propage à toutes les structures conductrices en dehors de la région stimulée. La nouvelle méthode se propose de remplacer l'électricité par la lumière, mais il convient auparavant de rendre les neurones étudiés sensibles à cette dernière. La génétique permet de faire exprimer par ces neurones une protéine photosensible : la rhodopsine rétinienne. La neurobiologie s'intéresse à deux rhodopsines découvertes respectivement dans une algue unicellulaire sensible à la lumière bleue (celle des fonds marins) et une archéobactérie saharienne sensible à la lumière jaune. La première, lorsqu'elle est éclairée, provoque une augmentation de l'excitabilité de la cellule et la seconde une inhibition, à la façon de deux "interrupteurs" permettant à l'expérimentateur d'exciter ou d'inhiber le neurone en l'éclairant par un faisceau lumineux bleu ou jaune.

Le groupe de Pierre-Marie Lledo, à l'Institut Pasteur, vient de montrer que des neurones nouvellement engendrés dans le cerveau de souris adultes pouvaient être stimulés de la sorte (ou inhibés) et qu'il était possible de prendre le contrôle de leur activité électrique simplement à l'aide de flashs lumineux. L'avenir de cette technique est à la fois prometteur et inquiétant. En médecine, la possibilité de viser spécifiquement des neurones impliqués dans une maladie dégénérative (Parkinson ou Alzheimer) ou dans les troubles mentaux reste suspendue à l'utilisation de vecteurs génétiques acceptables chez l'humain. L'aspect inquiétant tient à la possibilité accrue d'intervenir dans le cerveau de l'homme pour modifier ses comportements d'une façon autrement plus spécifique et puissante que les médicaments. Que se passera-t-il lorsque plaisirs, désirs, violence, sexe et sommeil seront à portée de lumière ? Une fois encore l'avenir dépendra de la "conscience éclairée" des chercheurs.

PHOTO - Tamas Freund holds a human brain at the Institute of Experimental Medicine of Hungarian Academy of Science in Budapest March 16, 2011. Freund, one of the three Hungarian scientists who received Europe's top prize for brain research, hopes his findings will once help cure brain diseases such as epilepsy, anxiety, depression or schizophrenia, some of which are considered to be plagues of our information age.The Grete Lundbeck European Brain Research Prize -- or The Brain Prize -- is awarded in Denmark to one or more scientists for their outstanding contribution to European neuroscience. Picture taken March 16, 2011.

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