Talence, le 21 novembre 2016 COMMUNIQUE DE PRESSE Des nanotubes de carbone révèlent les espaces intimes du cerveau Des physiciens et neurobiologistes du CNRS, de l’université de Bordeaux et de de l’Institut d’Optique GraduateSchool,ontdéveloppéunenouvelleapprochedepointebaséesurl’imageriedenanotubesde carbone, un par un, dans le cerveau. Les avancées de cette recherche interdisciplinaire pourront être utiliséesafindemieuxcomprendrecertainstroublespsychiatriquesetlesmaladiesneuro-dégénératives ducerveau.Cestravauxsontpubliésaujourd’huidanslarevueinternationaleNatureNanotechnology. L’explorationducerveauetlacompréhensiondelacommunicationcellulairesontparmilesplusgrandes aventures scientifiques du siècle à venir. Autant la connaissance sur le fonctionnement des cellules neuronales(neuronesetcellulesgliales)aexploséaucoursdesdernièresdécennies,grâcenotammentà l’avènement d’approches de microscopies de pointe et d’optogénétique, autant la compréhension du monde extracellulaire du cerveau en est encore à ses balbutiements. Par exemple, les dimensions et la fluiditédel’espaceentrelescellulesducerveaurestenttrèsmalconnues.Pourtant,cesespacessontlelieu de transit de toutes les molécules (nutriments, hormones, neurotransmetteurs, etc.) nécessaires à la communicationentrecellulesetdoncaufonctionnementcérébral.Métaphoriquement,lesconnaissances scientifiquespermettentaujourd’huidecomprendrelastructureetlefonctionnementgénéraldesvoitures maisleschercheursn’ontpaslamoindreidéedel’étatetduplandesroutesdanslesquellesellescirculent! Des physiciens et neurobiologistes du Laboratoire Photonique, numérique et nanosciences (LP2N, unité CNRS, université de Bordeaux et Institut d’Optique Graduate School) et de l’Institut interdisciplinaire de neurosciences (IINS, unité CNRS et université de Bordeaux) ont développé une nouvelle approche de pointe basée sur le suivi de nanotubes de carbone dans le cerveau. Leur prouesse est d’avoir réussi à suivrecesnanotubesdecarbone,rendusbiocompatiblesetbioluminescents,unparunetinvivo.C’estune premièreenlamatièredanscedomaine. Lamorphologiedunanotubedecarboneestadéquate,suffisammentfinepourserpenterdanslesespaces, et suffisamment grande pour freiner ses mouvements et laisser le temps de le détecter en imagerie (contrairementauxmoléculestroprapidesparexemple). Leschercheursontpuainsicartographierl’espaceextracellulairedansdutissucérébralvivantintactavec desrésolutionsinégalées.Enadaptantdesméthodesdemicroscopiedesuper-résolution,ilsontpuaussi observerladiversitédesespacesneuronauxàl’échellenanométriqueetlafluiditédumilieudanslesquels lesmoléculesducerveauévoluent. Leschercheursontpousséplusloinleurrecherche.Grâceàcettetechnique,ilsontsuivil’évolutiond’un tissuneuronalavantetaprèsactiond’uneenzymedégradantcemilieu.Eneffet,desdécouvertesrécentes ont mis en avant le rôle probable du milieu extracellulaire dans la genèse de troubles psychiatriques commelaschizophrénieetneurologiquescommelesmaladiesneurodégénératives(maladiedeParkinson, d’Alzheimerparexemple).Sonexplorationfinepermettradoncdemieuxdécryptersonfonctionnementet sonrôlephysiologiqueetpathologique. Cetteavancéeestlefruitd’untravailinterdisciplinaireintense,nécessitantdesavancéesmajeuresdans lesdomainesdelamicroscopiedesuper-résolution,desnanosciencesetdelaneurobiologie,développé danslecadred'unprojetinterlabexdel'IdexBordeauxentreBrainetLaphiaappeléExtrabrain.Elleouvre lavoieàl’explorationetlacompréhensiondumilieudanslequeltouteslescellulesducerveaugrandissent, communiquentets’adaptent. Référence “Single-nanotubetrackingrevealsthenanoscaleorganizationof theextracellularspaceinthelivebrain” Antoine G. Godin, Juan A. Varela, Zhenghong Gao, Noémie Danné, Julien P. Dupuis, Brahim Lounis, Laurent Groc and LaurentCognet NatureNanotechnology,2016(21novembre) Contactschercheurs: LaurentCognet DirecteurderechercheCNRS LaboratoirePhotonique,numériqueetnanosciences(unitéCNRS,universitédeBordeauxetInstitut d’OptiqueGraduateSchool) [email protected] LaurentGroc DirecteurderechercheCNRS Institutinterdisciplinairedeneurosciences(IINS,unitéCNRSetuniversitédeBordeaux)) [email protected] Contactspresse: DelphineCharles Chargéedecommunicationscientifique–universitédeBordeaux [email protected] JulieSteunou Responsablecommunication–DélégationCNRSAquitaine [email protected] KenzaCherkaoui Directricedelacommunication–Institutd’OptiqueGraduateSchool [email protected] Aproposdel’Institutd’OptiqueGraduateSchool L’Institut d’Optique Graduate School, ou «SupOptique», est une grande école d’ingénieurs membre de ParisTech et de l’Université Paris-Saclay. Fondéen1917, ilestundesacteursmajeursdel’enseignement supérieuretdelarechercheenoptiqueetphotoniqueenFrance.Sonrayonnementinternationalreposeà lafoissurlaqualitédelaformationquiyestdispensée,surlescontributionsscientifiquesmajeuresdeson centrederechercheetsursesliensétroitsavecl’industrie.