Ce que j’ai appris sur les neurones
Pour fêter cette fin d’année, j’ai pensé écrire ce qui suit:
J'étudie les neurones depuis plusieurs années, et je voulais partager avec vous certaines des choses fascinantes que j'ai apprises et surtout expérimentées personnellement:
- On peut créer des neurones humains par millions
En effet, en 2006 Yamanaka a trouvé comment régénérer des cellules souches à partir de cellules de peau. Ces dernières peuvent se reproduire à l'infini, et mieux encore ont peut les différencier en plein de cellules humaines différentes (ce sont des cellules pluripotentes induites “hIPSC”). Dans mon cas, je les différencie en neurones et cellules gliales (en réalité je pars de progéniteurs neuronaux, qui sont encore souches mais plus pluripotents)
- On peut congeler des neurones et les faire revivre
Pour cela j'applique des protocoles tout à fait standards et à partir d'un million de neurones congelés dans l’azote liquide (voire plus chaud), je peux en faire beaucoup plus par expansion, en quelques jours. En pratique on a 10 à 50% de perte sur un cycle congélation/décongélation.
- Les neurones sont résistants à des accélérations extrêmes
Mes protocoles inclus un procédé de centrifugation à 300g pendant plusieurs minutes. A ce moment, ils vont peser 300x leurs poids, et pourtant ca ne les gêne pas. On peut même les voir à l'oeil nu, ci-dessous j'ai pris une image juste aprés une centrifugation, le petit dépot en bas c'est 1 million de neurones...
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- On peut transformer un neurone en une sphère parfaite*
Si vous décongelez un neurone, c'est une sphère. Si il se colle sur une surface, il va créer ses dendrites et axone et prendre cet aspect de neurones. Si vous le décollez, il va redevenir une sphère, et ainsi de suite.
- On peut savoir si un neurone est mort
S'il est en suspension, c'est une simple sphère de 10um de diamètre qui apparaît blanche. Il suffit de mettre un colorant dans son milieu aqueux (trypan bleu par exemple), s'il reste blanc c'est que sa paroi membranaire est intacte. S'il devient bleu, elle est percée et la cellule est morte, exemple ci-dessous lors d'une décongélation que j'ai faite:
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- La bactérie est un ennemi total
En culture cellulaire, si par malheur vous introduisez par mégarde une seule bactérie (1 millieme de millimétre de diamétre...), elle va doubler toutes les 20 min, et en quelques heures tous vos neurones seront morts. On peut utiliser des antibiotiques contre cela, mais le mieux c'est de travailler proprement. Pour voir les bactéries, l'idéal c'est de voir leur si quelque chose bouge au microscope car on est en limite de résolution….
- Les neurones isolés meurent
Si vous collez des neurones sur une surface mais que vous n'en mettez pas assez, ils vont mourir. La mesure de la densité de neurones s'appelle la confluence et on la surveille de près. On a développé un petit réseaux de neurones artificiels (!) pour nous indiquer la valeur de confluence à partir d’une image microscope.
- Les cellules trop serrées se différencient
Si vous collez trop de cellules souches neuronales sur une surface donnée, elles vont perdre leur capacité à se reproduire et se différencier en neurones. La mesure de confluence permet à nouveau de surveiller cela.
- Les neurones se connectent spontanément
En quelques jours, les neurones vont spontanément faire croître des neurites pour se connecter à leur congénères. C'est incroyable qu'avec un tel procédé on puisse aboutir à un cerveau tel que le votre qui lit ces lignes... (même si la différentiation cellulaire in vivo est très différente de celle in vitro que je décris ici).
- Les neurones se déplacent
Les neurones peuvent "marcher" en utilisant leurs dendrites commes des pattes, un peu comme une étoile de mer. Ca leur sert en particulier à se rapprocher de leurs copains. Voilà une vidéo (pas de notre équipe), accélérée, car au microscope ils semblent immobiles, et bougent à l'échelle de l'heure :
https://youtu.be/hb7tjqhfDus
- Les neurones ont une activité électrique spontanée
Les neurones vont générer des potentiels d'action que l'on peut mesurer sous la forme d'un pic de tension de quelques millisecondes et dizaines de microvolts. Cette activité apparaît spontanément. Là encore, il est proprement sidérant qu'en se connectant au hasard (semble t-il...) et en envoyant des signaux chaotiques, on puisse finalement arriver à penser... Voilà un signal d'une électrode que j’ai pris récemment (on a un live des signaux du labo ici)
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- Neurones et cellules gliales sont presques indistinguables
Les neurones ont une activité électrique, les cellules gliales pas. Mais étonnamment ces dernières ressemblent furieusement à des neurones au microscope.
- On peut discuter avec des neurones
De manière assez élémentaire (malheureusement...). Il suffit d'envoyer quelques micro ampères, et il vont répondre (parfois) par un ou plusieurs pics. C'est le domaine de l'électrophysiologie neuronale.
- On peut faire des "pelotes" de neurones
En les faisant tourner en suspension dans un liquide, les neurones vont se coller ensemble et faire plein de "neurosphéres" de l'ordre d'un demi millimètre de diamètre. Les neurones vont se connecter ensemble de manière complexe, comme on peut le voir sur ces images que l'on a pris au microscope électronique.
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Bien entendu, tout ce que je décris ici ne constitue pas une découverte, mais je trouve cela fascinant...
C’est dommage, je n’ai pas réussi à insérer les images directement dans le texte, si un admin y arrive ce serait cool…
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Envoyé par curiossss 
