Nouvelle méthode d'imagerie cérébrale
- Qu'ont créé les scientifiques ?
Les chercheurs ont développé une nouvelle technique qui
Nouvelle méthode - imagerie optique diffuselocalisation (imagerie de localisation optique diffuse, DOLI). Il profite de la spectroscopie proche infrarouge (NIR-II) de 1 000 à 1 700 nanomètres. C'est ce qui assure la moindre diffusion de la lumière.
- Pourquoi
La visualisation de la dynamique biologique dans un environnement non perturbé, au plus profond d'un organisme vivant, est nécessaire pour comprendre la biologie complexe des organismes vivants et le développement des maladies.
La microscopie à fluorescence 3D a été réalisée de manière totalement non invasive avec une résolution capillaire dans le cerveau de souris adulte, couvrant efficacement un champ de vision d'environ 1 centimètre.
Une nouvelle technique d'imagerie cérébrale permet d'obtenir des images du système vasculaire profondément dans le cerveau des souris.
Offrir la possibilité d'observations optiques avecLa haute résolution dans les tissus vivants profonds est un objectif de longue date en imagerie biomédicale, notent les chercheurs. Le nouveau développement sera utile pour étudier l'activité neuronale, la microcirculation, l'interaction neurovasculaire et la neurodégénérescence.
Activer les neurones au plus profond du cerveau
- Qu'ont créé les scientifiques ?
Scientifiques américains de WashingtonL'Université de Saint-Louis a développé une nouvelle technique de stimulation cérébrale utilisant des ultrasons focalisés qui peuvent activer et désactiver certains types de neurones dans le cerveau et contrôler avec précision l'activité motrice sans implanter un dispositif chirurgical.
L'étude a montré pour la première fois le succès des ultrasons pour la stimulation profonde des neurones.
Les scientifiques ont placé une conception spéciale,contenant des canaux ioniques TRPV1 vers des neurones génétiquement sélectionnés. Ils ont ensuite créé une petite explosion de chaleur en utilisant des ultrasons focalisés de faible intensité pour sélectionner les neurones du cerveau à l'aide d'un appareil portable. La chaleur, à quelques degrés au-dessus de la température corporelle, a activé le canal ionique TRPV1. En fin de compte, il a agi comme un interrupteur pour activer ou désactiver les neurones.
- Pourquoi
Troubles neurologiques tels que la maladieLa maladie de Parkinson et l'épilepsie ont connu un certain succès dans le traitement utilisant la stimulation cérébrale profonde. Le problème est qu’ils nécessitent l’implantation d’un dispositif chirurgical. Ce nouveau développement modifiera l'approche même de la recherche dans le domaine de la neurobiologie et ouvrira la voie à de nouvelles méthodes pour comprendre et traiter les maladies du cerveau humain.
La photosynthèse, pas dans les plantes, mais dans le cerveau
- Qu'ont fait les scientifiques ?
Vaisseaux sanguins bloqués dans le cerveaules patients victimes d'un AVC empêchent le sang riche en oxygène d'atteindre les cellules. Ceci, à son tour, entraîne de graves dommages. Les plantes et certains microbes produisent de l'oxygène par photosynthèse. Et s'il y avait un moyen de l'activer dans le cerveau des patients ? Les scientifiques ont fait exactement cela avec des cellules et des souris en utilisant des algues bleu-vert et des nanoparticules spéciales dans leur démonstration.
Les algues bleu-vert telles queSynechococcus allongéprécédemment étudié pour le traitement de la carencel'oxygène dans les tissus du cœur et des tumeurs par photosynthèse. Mais la lumière visible nécessaire pour déclencher les germes ne peut pas pénétrer dans le crâne. Oui, bien sûr, la lumière proche infrarouge peut traverser les os, mais cela ne suffit pas pour activer directement la photosynthèse.
Nanoparticules spéciales utilisées pourl'imagerie, peut absorber des photons proche infrarouge et émettre de la lumière visible. Grâce à eux, les scientifiques ont développé une nouvelle approche qui pourrait un jour être utilisée pour les patients victimes d'un AVC en combinantS. allongé, nanoparticules et lumière proche infrarouge dans un nouveau système de nanophotosynthèse.
Coupes de cerveau de souris traitées avecla thérapie nano-photosynthétique (à droite) a moins de neurones endommagés indiqués en vert que les souris témoins (à gauche). Crédit : Adapté de Nano Letters 2021, DOI : 10.10.21 / acs.nanolett.1c00719.
Les chercheurs se sont connectésS. allongéavec des nanoparticules de néodyme qui convertissentLumière IR pénétrant dans les tissus à une longueur d'onde visible. C'est ce que les bactéries utilisent pour la photosynthèse. Les scientifiques ont découvert que l’approche de la nanophotosynthèse réduisait le nombre de neurones morts après une privation d’oxygène et de glucose. Ils ont ensuite injecté les bactéries et les nanoparticules à des souris dont les artères cérébrales étaient bloquées et les ont exposées à la lumière. La thérapie a réduit le nombre de neurones mourants, amélioré la fonction motrice des animaux et a même aidé de nouveaux vaisseaux sanguins à se développer.
- Pourquoi
Selon l'Organisation mondiale de la santé,5 millions de personnes meurent chaque année d'un AVC dans le monde. Des millions d'autres survivent, mais ils restent souvent handicapés, tels que des problèmes d'élocution, de déglutition ou de mémoire. La cause la plus fréquente est l'obstruction des vaisseaux sanguins dans le cerveau, et la meilleure façon de prévenir les lésions cérébrales permanentes causées par ce type d'AVC est de dissoudre ou de retirer l'obstruction par une intervention chirurgicale dès que possible. Cependant, ces options ne fonctionnent que peu de temps après un AVC et peuvent être dangereuses.
La méthode de nanophotosynthèse résout ce problème.
Bien que le médicament soit encore au stade des tests sur les animaux, il promet de passer un jour aux essais cliniques sur l'homme, affirment les chercheurs.
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