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Désactivation des douleurs chroniques chez les rongeurs – Expérience

Douleurs chez le rat Expérience Des chercheurs de l’université de Stanford sont parvenus à désactiver la sensation de douleur chez des rongeurs en alliant la thérapie génique et la luminothérapie. Cette découverte représente un réel espoir de pouvoir soulager à terme les malades atteints de douleurs chroniques. Pour tenter de désactiver la douleur chez les rongeurs, les scientifiques se sont basés sur la méthode de l’optogénétique qui allie l’optique et la génétique pour permettre de rendre certaines cellules réactives à la lumière. Cette méthode est couramment utilisée par les neurologues dans le but d’obtenir une image précise du cerveau et étudier ses réactions. Les chercheurs ont donc injecté directement dans les nerfs de rongeurs un virus contenant un certain type de protéines, appelées opsines, qui ont pour effet de modifier le comportement des cellules nerveuses qui deviennent réactives à la lumière. Les résultats sont étonnants, car en fonction de la lumière utilisée la douleur est plus ou moins intense. Une lumière bleue semble faire souffrir énormément les rongeurs tandis que la lumière rouge ne provoque aucune douleur. Depuis ces résultats encourageants, les chercheurs travaillent à la création de différentes sortes d’opsines afin de pouvoir localiser et désactiver les douleurs. Ces recherches pourront également aider à mieux comprendre le phénomène de douleurs chroniques et peut-être expliquer le fait qu’une blessure qui est guérie d’un point de vue physique fasse encore souffrir le patient. Le phénomène de douleur chronique est un véritable problème de santé publique. Selon une étude publiée, près d’un adulte sur cinq souffrirait de douleur chronique en Europe.

via : Sciences – Actualité – LeVif.be

Effacer dans la mémoire des toxicomanes le souvenir des drogues : Un nouveau traitement effectué sur des rats

Expérience sur les rats Des scientifiques ont réussi à effacer chez des rats le souvenir d’une drogue qui leur avait été inoculée. Ils ont commencé par associer cette drogue à des images et des stimulations diverses. Du coup les animaux dépendants réagissaient quand ils voyaient ces images ou sentaient cette odeur, les rats étaient dépendants. Puis les scientifiques, des américains de l’université de Scripps en Floride, ont injecté à ces rats toxicomanes, un inhibiteur. Résultat, après cette injection, les rats continuaient à vivre normalement, même quand on leur rappelait la drogue. Le souvenir avait été effacé, littéralement. Et ça alors que tout le reste de leurs souvenirs et réflexes étaient intacts.

Comme dans le film The Eternal Sunshine of the Spotless Mind où Jim Carrey se fait effacer de la mémoire une rupture amoureuse.

Avec, avouons-le, un petit côté inquiétant mais qui ouvre la porte à de nouveaux traitements sur l’homme. Pour soigner les anciens drogués ou pourquoi pas effacer certains traumatismes, par exemple après un accident. C’est d’ailleurs pour ça que l’étude a été reprise dans le dernier numéro de la revue francophone Neuro-sciences. Une revue dans laquelle on apprend que des scientifiques de Californie travaillent carrément à créer de nouveaux souvenirs. Et là encore une fois, il ne s’agit pas de s’inventer une nouvelle vie, mais de soigner des malades d’Alzheimer par exemple.

Deux rats séparés par un continent mais reliés par le cerveau ont pu communiquer

rats_relies_par_le_cerveau A l’aide de ce seul lien électronique, le premier rat, hébergé dans un institut de recherches au Brésil, a pu envoyer des signaux cérébraux pour guider son congénère, situé dans un laboratoire américain, et l’aider ainsi à obtenir une récompense.

ORDINATEUR « BIOLOGIQUE

Pour le neurobiologiste brésilien Miguel Nicolelis, à l’origine de cet exploit, il serait donc possible en théorie d’associer ainsi plusieurs cerveaux d’animaux pour créer un ordinateur « biologique » d’un nouveau genre. Et cette trouvaille pourrait aussi bénéficier aux patients atteints de paralysie ou de syndrome d’enfermement (« locked-in syndrome »), assure le chercheur. Nous avons établi une liaison fonctionnelle entre deux cerveaux. Nous avons créé un super cerveau comprenant deux cerveaux, a-t-il résumé.

L’équipe du docteur Nicolelis a d’abord entraîné les rats à résoudre un problème simple : presser un levier lorsqu’une petite lampe s’allumait au-dessus pour obtenir un peu d’eau. Ils leur ont ensuite implanté des électrodes ultra-fines dans la région du cortex contrôlant l’information liée au mouvement et ont ainsi connecté le cerveau des deux rats.

Le premier rat réalisait l’expérience normalement. Et lorsqu’il pressait le bon levier, son activité cérébrale était encodée en impulsions électriques, transmises en temps réel au cerveau de son binôme.

70 % DE RÉUSSITE AUX TESTS

Le rat « décodeur », lui, ne disposait d’aucun indice visuel pour savoir sur quel levier appuyer pour obtenir sa récompense et devait se reposer entièrement sur les signaux émis par son partenaire pour guider son choix. Les rats ainsi guidés par cette liaison cérébrale ont obtenu jusqu’à 70 % de réussite aux tests, précise l’étude, publiée dans la revue britannique Nature Scientific Reports.

Le couple d’animaux a collaboré pour accomplir la tâche. Mais ce que le deuxième rat a reçu, ce ne sont pas des pensées ou des images, explique Miguel Nicolelis. Il reçoit des signaux, qu’il incorpore dans ses schémas visuels et tactiles. « Le deuxième rat apprend à reconnaître ces signaux qui décrivent une décision prise par le premier rat. Il crée une association entre cette structure et cette décision », poursuit le chercheur.

RÉSEAU CÉRÉBRAL

Mieux encore, ce processus fonctionne dans les deux sens car, en cas d’erreur du deuxième rat, le premier modifiait les signaux qu’il émettait pour les rendre plus forts et plus nets. Et après de tels ajustements, le décodeur prenait la bonne décision plus souvent, souligne l’étude.

Cela veut dire qu’on pourrait créer un réseau cérébral formé par plusieurs cerveaux, interagissant tous ensemble, conclut Miguel Nicolelis, en précisant bien qu’une telle expérience ne porterait que sur des rats ou des singes, et non des êtres humains.

Si vous connectez plusieurs cerveaux d’animaux, vous pourrez probablement créer un ordinateur biologique qui n’est pas une machine de Turing, c’est-à-dire une machine qui ne fonctionne pas à l’aide d’un algorithme, une série d’instructions prédéterminées, comme c’est le cas de nos ordinateurs classiques, explique-t-il.

INTERFACE CERVEAU-MACHINE

Selon lui, une telle machine reposerait au contraire sur un mode de décision à base de probabilités et pourrait résoudre des problèmes qui dépassent les capacités d’un cerveau isolé. La manière dont le rat « décodeur » parvient à s’approprier les signaux émis par son congénère et à les utiliser dans son propre cerveau reste toutefois mystérieuse, reconnaît le chercheur.

Voici une dizaine d’années, Miguel Nicolelis s’est rendu célèbre en permettant à des singes de laboratoire d’actionner un bras robotique par ses seules impulsions cérébrales. Prochain défi pour l’expert du Centre médical de l’université de Duke (Etats-Unis) et de l’Institut international pour les neurosciences de Natal (Brésil) : qu’un patient paraplégique donne le coup d’envoi de la prochaine Coupe du monde de football, au Brésil en 2014, à l’aide d’une jambe artificielle commandée par une interface cerveau-machine.

via : lemonde.fr

Des rats cyborgs créent la polémique

La nouvelle fait frémir et l’étude en question est tout aussi controversée. Les crises d’apoplexie, les AVC ou des maladies comme celle de Parkinson causent des dommages irréparables au cerveau. Partant de cela, les scientifiques tentent de trouver des solutions et une des dernières expériences défraye la chronique.

Expérience sur les rats

L’expérience en question vise à implanter des puces neurales ayant pour but de remplacer les zones endommagées par une maladie. Les scientifiques déposent donc cette puce sous la peau du crâne des rongeurs, celle-ci est ensuite reliée à des nano-électrodes qui s’enfoncent littéralement dans le cervelet des animaux. Lorsque la puce reçoit un signal interne issu du tronc cérébral, elle l’analyse et retransmet les informations aux centres moteurs du cerveau du rat (Par exemple, il y a une région du cerveau qui contrôle la respiration). Elle agit ainsi comme un intermédiaire bionique et permet au message de poursuivre sa route, ce qui était pourtant physiquement impossible.

Les scientifiques se basent sur la méthode de Pavlov pour tester l’efficacité de ce système futuriste. Les rats sont éduqués et réagissent à différents stimuli. Dans le cas de cette expérience les cobayes ont été soumis à un son et au même moment un souffle d’air arrivait dans leurs yeux. Au final, dès qu’ils entendent le son typique, ils clignent des yeux. Par la suite, ils ont appris à avancer à chaque souffle d’air.

Ce n’est pas sans raison, les rats ayant des dommages au cerveau ont perdu certaines de leurs capacités motrices. Pour qu’ils puissent répondre au stimulus du souffle d’air et ainsi avancer, c’est la puce implantée qui doit prendre le relai pour transmettre l’information et faire réagir les membres.

Matti Mintz, scientifique de l’université de Tel Aviv explique que son équipe est apte à recréer l’architecture de la zone endommagée du cerveau de l’animal. Pour ce faire, ils utilisent l’électronique, ce qui fait de ces rats de véritables cyborgs. La puce mise au point imite les fonctions manquantes du cervelet et montre des signes d’efficacité tangibles sur les rongeurs puisque ceux-ci réussissent à réapprendre à avancer alors que leur cerveau seul en était incapable.

Si l’expérience est une avancée dans le monde scientifique, de nombreuses critiques apparaissent. En l’occurrence, pour de multiples associations, le droit des animaux est bafoué. Les problèmes éthiques sont évidents pour Jan Creamer, PDG de la National Anti-Vivisection Society au Royaume-Uni. Il déclare que ce type de recherches soulève de gros débats déontologiques de par l’utilisation d’animaux dont la vie est gaspillée pour des expériences douteuses et par égoïsme.

via : gizmodo