Le Professeur Idan Segev, accompagné de cinq collègues de grandes universités américaines telles que le MIT, Harvard, NYU, Columbia et Stanford, vient de recevoir une subvention exceptionnelle de 13 millions de dollars sur cinq ans dans le cadre du programme COMBINE du National Institute of Neurological Disorders and Stroke (NINDS). Cette initiative ambitieuse, appelée Collaborative Opportunities for Multidisciplinary, Bold, and Innovative Neuroscience, vise à créer un modèle avancé des neurones dans le cerveau des souris, en se basant sur une reconstruction détaillée au microscope électronique.
L’objectif principal de l’équipe est de mieux comprendre le fonctionnement des neurones, en particulier ceux du cortex, afin d’obtenir des informations précieuses sur leur rôle dans le traitement de l’information. Ils souhaitent élaborer un modèle détaillé, comparable à une « pierre de Rosette », qui inclura une cartographie complète des différentes connexions synaptiques et des structures dendritiques des neurones.
L’équipe adoptera une approche interdisciplinaire, combinant des techniques expérimentales et informatiques avancées, telles que les indicateurs de tension génétiquement codés, l’imagerie volumétrique à deux photons, l’optogénétique, l’optochimie holographique, le patching dendritique, la connectomique EM, la cartographie synaptique à super-résolution et des modèles informatiques.
En se concentrant sur les neurones pyramidaux du cortex visuel, l’équipe espère obtenir des données morphologiques, de connectivité, fonctionnelles et informatiques complètes qui serviront de base pour des études futures sur le fonctionnement du cerveau, tant dans des conditions normales que pathologiques. Cette recherche pourrait révolutionner notre compréhension des neurones et des réseaux neuronaux.
Section de l’arbre dendritique d’un neurone pyramidal dans le cortex humain, reconstruit au microscope électronique. L’arbre dendritique comporte des milliers de petits appendices, appelés épines dendritiques, qui sont les sites d’entrée des synapses excitatrices. La région jaune montre une branche appartenant à un second neurone (en rouge, appelé « axone ») établissant un contact synaptique avec une épine.