Observer le cerveau sans créer de fractures dans le crâne est une technologie émergente pour ceux qui étudient diverses maladies liées au cerveau. La technologie actuelle progresse, mais les problèmes liés à la pénétration de la lumière, à la qualité d’imagerie limitée et à la profondeur du cortex entravent considérablement sa progression. Cela a conduit à l’utilisation actuelle des « fenêtres de crâne ».
La fenêtre en verre à crâne ouvert et la fenêtre à crâne aminci sont les deux techniques de fenêtre à crâne les plus utilisées. La fenêtre en verre à crâne ouvert nécessite le retrait d’une partie du crâne et la couverture du cerveau avec une lame de verre transparente. La fenêtre du crâne aminci consiste à meuler une partie du crâne extrêmement fine (<25 μm) pour permettre la pénétration de la lumière. Des fenêtres crâniennes à base d'agents chimiques capables de rendre le crâne plus transparent à la lumière ont été développées ces dernières années.
Aucune de ces fenêtres crâniennes n’est adéquate pour l’observation continue à grande échelle et à haute résolution de certains modèles de maladies cérébrales aiguës. C’est particulièrement le cas dans les lésions cérébrales traumatiques aiguës (TBI), qui sont courantes chez environ 69 millions de patients dans le monde. Les forces externes ont tendance à provoquer un TBI, déclenchant une série de dysfonctionnements cérébraux.
Ainsi, développer une technique de fenêtre crânienne qui peut répondre à toutes les exigences tout en étant utile pour les études est essentiel.
Dans un nouvel article publié dans eLight, une équipe de scientifiques dirigée par le professeur Dan Zhu de l’Université des sciences et technologies de Huazhong a étudié les techniques derrière les fenêtres crâniennes. Leur article, intitulé « Une technique de fenêtre chronique à travers le crâne intact (TIS) pour l’observation de la structure et de la fonction corticales chez la souris », a démontré une technique nouvelle et unique qui a le potentiel de sauver des vies.
Les chercheurs ont créé une fenêtre de compensation optique chronique du crâne appelée « fenêtre Through-Intact-Skull (TIS window) ». Grâce à leurs expériences sur des souris, ils n’avaient plus besoin d’enlever des morceaux du crâne. En sautant la craniotomie et en retirant une partie du crâne, les chercheurs ont obtenu un champ de vision bilatéral pour suivre la réponse immunitaire au TBI aigu au niveau de résolution unicellulaire.
Ils ont également découvert que leur technique pouvait fonctionner dans la plupart des applications dans lesquelles les fenêtres crâniennes actuelles sont utilisées. Par conséquent, cette nouvelle technologie peut être utilisée dans diverses applications de in vivo visualisation corticale et détient un grand potentiel dans les enquêtes sur les sciences du cerveau.
Les chercheurs ont évalué les caractéristiques de la fenêtre TIS et démontré sa profondeur d’imagerie de 900 μm, sa capacité de résolution de la colonne vertébrale de dendrite, sa capacité d’observation à long terme pendant des semaines et son adéquation aux animaux éveillés. La fenêtre TIS sans craniotomie présente des avantages par rapport à de nombreuses techniques existantes. Il est capable d’effectuer une surveillance corticale continue à haute résolution et à l’échelle centimétrique, avec une influence minimale sur l’environnement cérébral.
Par conséquent, la technique de la fenêtre TIS présente un grand potentiel pour la recherche physiologique et pathologique en sciences du cerveau.
