Voici un aperçu de ce qui se passe dans le numéro de juin 2014 de de JoVE : The Journal of Visualized Experiments.
Le cerveau humain a été appelé la prochaine frontière de la découverte scientifique. Dans les années à venir, les scientifiques feront progresser considérablement notre compréhension du fonctionnement du cerveau, ce qui mènera à de nouvelles méthodes de diagnostic, de prévention et d’intervention pour de nombreux troubles neurologiques. Ce mois-ci, nous présentons dans JoVE deux nouvelles techniques qui peuvent aider les scientifiques à naviguer dans les territoires inexplorés du cerveau humain.
Dans la section Médecine clinique et translationnelle, DaSilva et al. analysent les changements dans les processus neurologiques qui se produisent pendant les migraines. Ils scannent le cerveau d’un patient migraineux à l’aide de deux méthodes : l’imagerie par résonance magnétique (IRM), qui utilise les propriétés magnétiques des molécules d’eau pour imager les tissus vivants ; et la tomographie par émission de positons (TEP), qui détecte les rayons gamma émis par un traceur de radionucléides. Les données de neuroimagerie sont affichées dans un format spécial, de sorte qu’à travers des lunettes à obturateur spéciales, les utilisateurs peuvent voir les images dans un environnement de réalité virtuelle tridimensionnelle. Cette technique permet une interaction et une navigation en temps réel dans le cerveau des patients souffrant de migraines, et peut être appliquée à d’autres troubles neurologiques tels que la névralgie, la dépression et la dépendance.
Dans la section Comportement, Bathelt et al. cartographient les sources des activités cognitives dans le cortex cérébral d’un enfant. L’activité cérébrale est évaluée à l’aide de l’électroencéphalographie (EEG), qui mesure les changements électriques causés par l’activité neuronale, et les sources des enregistrements EEG sont cartographiées à l’aide de modèles de tête basés sur des IRM. Ces cartes montrent différentes régions corticales d’activation en réponse à différents stimuli cognitifs. Cette technique peut aider les scientifiques à comprendre les fondements des compétences cognitives complexes dans le cerveau en développement.
Dans JoVE Applied Physics, nous examinons un très grand système en développement dans un protocole qui se rapproche des conditions du système solaire primitif afin que les scientifiques puissent examiner comment les planètes se forment. On pense que la formation des planètes commence lorsque des particules de poussière microscopiques s’accumulent pour former des agrégats fragiles. Sur quelques milliers d’années, ces agrégats peuvent atteindre environ 1 cm de diamètre. Lorsqu’ils entrent en collision, ces agrégats peuvent rebondir les uns sur les autres ou se briser en fragments, mais si la vitesse de collision est juste, les agrégats se colleront les uns aux autres, formant progressivement des planètes sur des millions d’années. Blum et al. Développé des installations de laboratoire qui génèrent les vitesses de collision censées favoriser la formation des planètes, et enregistrez ces collisions avec l’imagerie à grande vitesse. Grâce à ces études, ils espèrent faire la lumière sur les forces physiques qui ont créé notre système solaire.
Dans le domaine de l’ingénierie bi, l’impression 3D est une technologie passionnante avec de nombreuses applications biomédicales potentielles allant de l’impression de réseaux microfluidiques pour des tests cellulaires à la production de modèles physiques de données d’imagerie. Il peut également être utilisé pour concevoir des structures tissulaires réelles, ce que Cui et al. démontrent ce mois-ci dans JoVE Bioengineering. Ils convertissent une imprimante à jet d’encre commerciale en une bio-imprimante capable de construire des structures tissulaires à partir de cellules et de biomatériaux. Ils utilisent cette technologie pour imprimer des greffes de cartilage cultivées, qui montrent une excellente viabilité cellulaire et une production de protéoglycane, un composant du tissu conjonctif. Cette technique a le potentiel de réparer et de régénérer plusieurs types de tissus.
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