Une nouvelle vision du cerveau grâce à une technique de congélation rapide - Fédération pour la Recherche sur le Cerveau (FRC)

Une nouvelle vision du cerveau grâce à une technique de congélation rapide

Frank PFRIEGER – Institut des Neurosciences Cellulaires et Intégratives, Strasbourg

Titre du projet : « Imagerie multi-dimensionnelle du cerveau sain et pathologique par des nouvelles approches en microscopie électronique »

Équipement financé grâce à l’opération Rotary-Espoir en Tête 2017 et sélectionné par le Conseil Scientifique de la FRC : un système de cryofixation à haute pression associé à une stimulation lumineuse pour un montant de 200 000€.

 

Description du projet

Notre compréhension du fonctionnement du cerveau, en conditions normales et pathologiques, est directement liée à l’étude des cellules et de leurs prolongements au sein du système nerveux. La microscopie électronique est une technique d’imagerie indispensable pour les neurosciences puisqu’elle permet la visualisation de structures clés du système nerveux dont la taille avoisine le nanomètre. Ceci inclut les connections synaptiques et les gaines de myéline autour des axones, qui sont des cibles primaires des maladies, mais aussi structures pathologiques comme les agrégats de protéines qui contribuent au dysfonctionnement ou à la perte des neurones.

 

La préparation du tissu nerveux pour la microscopie électronique est un véritable challenge à cause de sa fragilité, de son contenu élevé en eau et de sa vulnérabilité vis-à-vis de la privation d’oxygène. Jusqu’à maintenant, elle a été principalement réalisée par fixation chimique et les connaissances de la structure fine du cerveau sont exclusivement basées sur cette approche. Cependant, la fixation chimique a ses limites puisqu’elle génère des artéfacts bien connus et rend impossible l’analyse temporelle des évènements rapides de l’ordre de la seconde ou moins.

 

Ce consortium rassemble 5 équipes de recherche de l’Institut des Neurosciences Cellulaire et Intégrative, ainsi que la plateforme d’Imagerie In Vitro de Strasbourg. L’objectif de ces chercheurs est d’utiliser la cryofixation pour développer une nouvelle vision de la structure fine du cerveau sain et pathologique. La cryofixation conserve le tissu dans un état proche du vivant mais exige une congélation ultra rapide afin d’éviter la génération de cristaux de glace. C’est pourquoi le financement demandé vise l’acquisition d’un appareil de cryofixation à haute pression, qui préserve les tissus en utilisant une congélation rapide et de haute pression. Cet appareil sera mis à disposition sur la plateforme de microscopie électronique de l’Institut. Les équipes impliquées utiliseront ce matériel pour aborder plusieurs sujets liés aux processus fondamentaux et aux troubles neurologiques, psychiatriques et neurodégénératifs.

 

Le centre de recherche

L’Institut des Neurosciences Cellulaires et Intégratives à Strasbourg est un institut de recherche composé de neuf équipes développant par une approche multidisciplinaire 3 thèmes majeurs de Neurophysiologie : 1/ Physiologie des réseaux neuronaux (propriétés et plasticité de la neurotransmission) 2/ Nociception et douleur (réseaux de neurones et signalisation de la douleur dans la moelle épinière, traitement de la douleur chronique) 3/ Neurobiologie des fonctions rythmiques (genèse et synchronisation des signaux circadiens dans le système nerveux, mélatonine et rythmes saisonniers)

 

Photo : Inserm/Latron, Patrice

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Portrait de Frank PFRIEGER

Né en Allemagne, Frank Pfrieger a étudié à l’Université de Constance puis à l’Institut Max Planck en Allemagne et à l’Université Stanford aux Etats-Unis. En 2000, il rejoint le Centre de Neurochimie de Strasbourg. Et, depuis 2005, il est chef d’équipe au sein de l’Institut des Neurosciences Cellulaires et Intégratives à Strasbourg.

L’Institut des Neurosciences Cellulaires et Intégratives à Strasbourg

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