On connaît le rôle clé de la dopamine (et de la fonction dopaminergique) dans de nombreuses fonctions cognitives, comme la prise de décision, dans certaines sensations (douleur, plaisir) et dans certaines maladies comme la maladie de Parkinson ou la dépression. Cette équipe de l’Université de Californie – Davis qui a conçu de nouveaux capteurs de dopamine pourrait permettre de percer les mystères de la chimie cérébrale avec une technique d’imagerie de « nouvelle génération ». Ces travaux, présentés dans la revue Nature Methods, décrivent en effet de nouveaux capteurs permettant l'évaluation simultanée de la dopamine, de l'activité neuronale pré- ou post-synaptique et de la libération de glutamate dans des types spécifiques de cellules et de projections neuronales. A ce stade chez l’animal.
En 2018, la même équipe, celle de Lin Tian, professeur agrégé de biochimie et de médecine moléculaire à l'UC Davis Health, avait développé le capteur dLight1, un biocapteur à base de protéines fluorescentes. Cette famille de capteurs hautement spécifiques détecte la dopamine, une hormone libérée par les neurones pour envoyer des signaux à d'autres cellules nerveuses. Combiné avec une microscopie avancée, dLight1 offre une imagerie en temps réel et à haute résolution de la libération spatiale et temporelle de dopamine -chez les animaux vivants.
Surveiller simultanément plusieurs activités neuronales
Le spectre de couleurs du capteur dLight1 vient d’être élargi avec 2 nouvelles variantes spectrales le jaune YdLight1 et le rouge RdLight1. De nouveaux capteurs qui vont permettre de détecter et de surveiller les différentes activités de traitement de l'information dans le cerveau, explique l’auteur principal, Lin Tian : « Avec ces différentes couleurs, nous pourrons voir simultanément plusieurs libérations neurochimiques et plusieurs activités neuronales ».
Aujourd’hui, le capteur permet l'évaluation simultanée de la dopamine, de l'activité neuronale pré- ou post-synaptique et de la libération de glutamate dans des types spécifiques de cellules et de projections neuronales. La qualité du signal de dopamine est améliorée, ce qui permet aux scientifiques de disséquer optiquement la libération de dopamine et de modéliser ses effets sur les circuits neuronaux.
Modéliser l’action de la dopamine : en tant que neurotransmetteur, la dopamine joue un rôle clé dans le mouvement, l'attention, l'apprentissage et le système de plaisir et de récompense du cerveau. En décryptant si précisément son action et les processus moléculaire sous-jacents, ces nouveaux capteurs permettent d’avancer dans la compréhension de la chimie du cerveau, et de son influence dans la santé et la maladie.
Avec, à la clé, de nouvelles thérapies plus sûres pour les troubles neuropsychiatriques tels que la dépression, l'anxiété, la schizophrénie et la toxicomanie.
Source: Nature Methods 7 September 2020 DOI: 10.1038/s41592-020-0936-3 An expanded palette of dopamine sensors for multiplex imaging in vivo
Plus sur la Dopamine sur Neuro Blog
