Le cerveau mis en lumière

Le cerveau mis en lumière

Pour observer le cerveau, l’IRM (imagerie par résonance magnétique) est un bon outil; il permet de voir la matière grise en noir et blanc. Daniel Côté, lui, préfère voir en couleurs. À la blague, il aime dire que l’IRM, c’est comme la télé en noir et blanc, alors que la neurophotonique, son domaine de recherche, c’est la télé couleur. On gagne en précision, en finesse, en nuances. Avec la neurophotonique, certaines facettes du cerveau s’exposent dans le moindre détail.

Daniel Côté est professeur agrégé, titulaire de la Chaire de recherche du Canada en biophotonique, à la faculté des sciences et de génie de l’Université Laval. Il a aussi d’autres titres dans lesquels on retrouve les mots physique, génie, optique, neurophotonique, optique photonique et laser. Abscon vous dites? Oui, un peu, mais vulgarisons.

Le professeur Côté a une formation de physicien spécialisé en optique. Que faire avec ce diplôme en poche? Il a décidé d’appliquer son savoir au domaine médical et, plus particulièrement, à la neuroscience. «On prend les outils de l’optique [dans ce cas-ci, les lasers et les fibres optiques] et on les utilise pour la neuroscience, explique-t-il.

Mon mandat au centre de neurophotonique est d’amener les nouvelles technologies de l’optique à répondre à des besoins pour lesquels il n’existe pas de solution satisfaisante en neuroscience», ajoute le physicien de 38 ans. Ces recherches se font au Centre de neurophotique de l’Université Laval, qui unit les expertises neuroscientifique et optique. Ce centre est un leader dans le domaine à l’échelle mondiale.

Grâce à des lasers dont la finesse, la couleur et la puissance varient, il est possible de voir en couleurs des détails infimes du cerveau, un niveau de précision impossible à atteindre avec l’IRM. «Les différents types de laser permettent de voir différentes composantes», précise Daniel Côté. C’est un peu comme si le laser scannait une cellule ciblée afin d’en voir les caractéristiques pour déterminer si elle se porte bien ou non.

Une application : la sclérose en plaques

«La sclérose en plaques (SEP) est encore incomprise, on ne fait que constater les dommages, et les thérapies ont des effets modestes», mentionne le chercheur. La SEP attaque la myéline, cette substance blanche qui entoure certains neurones du cerveau et de la moelle épinière et qui permet une bonne communication électrique entre ces neurones.

Quand la myéline est altérée, la communication n’est plus efficace. Engourdissements, douleurs, paralysie peuvent en découler.

Pour comprendre la SEP et ses causes, et donc pour la soigner le mieux possible, il faut la repérer tôt. «Et qui dit très tôt dit très petit, lance Daniel Côté. Il faut attraper les signes précoces de la maladie.» C’est grâce à la neurophotonique que cela est possible : les lasers permettent de voir les premiers signes de la maladie chez les cellules atteintes, et ce, dès les premiers stades.

Actuellement, les recherches se font sur des souris porteuses de la SEP. Les cellules malades sont observées avec des lasers. Il est important que les tests se fassent sur des organismes vivants. En procédant sur des cellules mortes, on ne peut que constater le degré de dégradation d’une cellule et présumer de son évolution, «un peu comme une photo», compare M. Côté. Les tests in vivo, effectués dans un cadre éthique très rigide, permettent de voir la cellule à un instant précis, de présumer de son évolution, de voir si les prédictions ont été bonnes et d’observer les réactions à d’éventuels traitements. «C’est comme un film, on voit tout le déroulement», dira le chercheur.

«Visualiser les étapes précoces de la maladie, comprendre son évolution et ses causes, permettra de développer de meilleurs médicaments, qui agiront de manière ciblée et dont les effets secondaires seront moindres.» Daniel Côté précise ici que les chirurgies et la visualisation au laser ne se feront pas sur les personnes atteintes, puisque le but de ces recherches est de développer des médicaments.

Autres applications, autres espoirs

Si les lasers permettent de voir en détail l’évolution de la résorption de la myéline, ils pourraient aussi permettre aux chercheurs d’observer d’autres dégénérescences neurologiques. Ainsi, des maladies comme l’alzheimer, le Parkinson ou l’épilepsie pourraient être mieux comprises. Et une fine compréhension est souvent le premier pas vers un traitement.

Les lasers pourraient aussi traiter des symptômes. «J’aimerais beaucoup faire ça», admet le professeur Côté. Et comme exemple simple, il donne celui de l’épilation au laser. «Si on arrive à enlever des poils, on peut sûrement enlever d’autres choses, des tumeurs, des bouchons dans les artères…» se projette-t-il. Les lasers peuvent aussi modifier des tissus, comme c’est le cas pour la cornée lors des chirurgies oculaires au laser.

// Photo : Daniel Côté, professeur agrégé et titulaire de la Chaire de recherche du Canada en biophotonique à la faculté des sciences et de génie de l’Université Laval. Le Soleil, Erick Labbé

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