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Yves de Koninck du centre de recherche Université Laval-Robert Giffard et son équipe ont publié, le 13 février dernier, sur le site internet Nature Methods, les détails concernant le fonctionnement d'une nouvelle électrode qui ouvre de nouveaux horizons en neurophysiologie du cerveau. A la fois optique et électrique, cette "optrode" permet non seulement de savoir si un neurone est activé mais arrive aussi à le localiser. Cette électrode particulière contient un coeur creux et un coeur optique. Quand une solution d'électrolytes est placée dans le coeur creux, l'optrode fonctionne comme une électrode traditionnelle, grâce à laquelle on peut établir si un neurone transmet un influx nerveux suite à un stimulus donné. Le coeur optique sert, lui, à localiser le neurone.
Pour repérer optiquement un neurone, il faut recourir à des marqueurs de fluorescence. Ceux-ci peuvent avoir été préalablement injectés dans des sous-populations de neurones ou encore être produits par certains types de neurones chez des animaux transgéniques. Le coeur optique guide la lumière de façon directionnelle et, lorsque l'optrode passe à proximité d'un neurone possédant un marqueur, celui-ci réagit. La fluorescence produite est alors captée par le coeur optique. Le diamètre de la pointe de l'optrode est inférieur de 10 microns à la taille du corps cellulaire des neurones, la résolution est donc suffisante pour étudier l'activité d'un neurone à la fois, ce qu'aucun autre outil ne permettait de faire jusqu'à présent. Les scientifiques ont démontré l'efficacité de leur nouvel outil en le testant avec des coupes de cerveau puis chez des animaux de laboratoires.
Cet instrument augmente les possibilités d'observation électrophysiologique in vivo et, du coup, permet l'observation et le contrôle de neurone individuel, même en profondeur dans le cerveau, soulignent les chercheurs. Il pourrait aussi être utilisé sans marqueur fluorescent, par analyse spectroscopique de la lumière réfléchie. "Le corps creux de l'optrode pourrait aussi servir à livrer des médicaments ou des gènes dans des neurones choisis", ajoute le professeur De Koninck. Une entreprise travaille déjà à la construction d'un prototype commercialisable de cet instrument.