La technique de microscopie s’intéresse aux liens entre les neurones
Une forme puissante de microscopie cartographie les connexions entre les neurones et pourrait aider les chercheurs à mieux comprendre la communication entre les cellules.
Chaque neurone se connecte à des centaines, voire à des milliers d’autres par de minuscules jonctions appelées synapses. Au microscope optique, les synapses peuvent s’estomper ensemble. La microscopie électronique peut montrer des synapses à une résolution plus élevée, mais cette technique nécessite de préparer des échantillons de manière à endommager les protéines synaptiques.
Dans la nouvelle étude, publiée le 8 octobre dans Cell, les chercheurs ont utilisé une forme de microscopie optique à haute résolution appelée microscopie de reconstruction optique stochastique (STORM) pour examiner les neurones et leurs connexions dans la rétine de la souris – un tissu sensible à la lumière à l’arrière de l’eye1.
La microscopie optique ordinaire ne peut pas résoudre les structures marquées par fluorescence qui sont proches les unes des autres. STORM, introduit en 2006, consiste à prendre des photos de groupes distincts d’étiquettes largement espacées et à les combiner en une image très détaillée.
STORM peut distinguer des entités distantes de 20 nanomètres – à peu près la distance à travers une synapse. Pour obtenir une bonne résolution en profondeur tout en regardant à travers le tissu, les chercheurs ont découpé des sections de seulement 70 nanomètres d’épaisseur, puis ont combiné numériquement les images de chaque tranche.
En utilisant des marqueurs fluorescents qui se lient aux protéines synaptiques, les scientifiques ont mis en évidence les synapses et les protéines de chaque côté. Ils ont également conçu les neurones de la souris pour exprimer des protéines fluorescentes, révélant les formes de neurones entiers.
Les chercheurs ont créé un programme automatisé pour identifier l’emplacement et le type de chaque synapse en fonction de la distribution de protéines spécifiques à chacune d’elles. Le programme peut distinguer les synapses qui améliorent les signaux de celles qui les atténuent, révélant leur disposition dans la rétine.
La nouvelle plateforme d’imagerie pourrait révéler comment des mutations liées à l’autisme dans des gènes codant des protéines synaptiques pourraient modifier les circuits cérébraux.