Quel est le lien entre la physique de la matière condensée, la biophysique des petits systèmes et les neurosciences ? De prime abord, difficile à trouver… Pourtant, les collaborations existent entre physiciens et neuroscientifiques, comme en témoigne le projet de recherche Nanomesh.

Porté par Cécile Delacour, physicienne à l’Institut Néel, il vise « à développer des matrices de micro-transistors en graphène, qui vont permettre de mesurer l’architecture des réseaux de neurones ». Elle et son équipe utilisent les nombreuses propriétés du graphène (bio-compatibilité, transparence…) pour développer des sondes capables de mesurer en direct l’activité neuronale, c’est-à-dire, l’activité des cellules du cerveau.

Outre les neurones, ces micro-transistors pourraient à terme, permettre également l’observation « de phénomènes nanométriques sur l’activité globale des réseaux » de neurones.

Au sein de l’Institut, de nombreux tests sont opérés in vitro et in vivo, sur des cellules cultivées spécialement pour les besoins de l’expérience, de manière à obtenir des résultats les plus proches possibles de la réalité.

Ces prototypes sont ensuite testés en réel grâce à la collaboration avec Véronique Coizet et Jan Warnking du Grenoble Institut des Neurosciences (ou GIN pour les plus familiers) et la mise à disposition des instruments d’imagerie médicale de la plateforme IRM, gérée par IRMaGe. « Pour pouvoir affiner et permettre un meilleur développement de ces électrodes », des tests sont opérés in vivo, en combinant des analyses électrophysiologiques et d‘IRM dont dispose le laboratoire. « Les matériaux permettent de faire des acquisitions IRM sans déformer les images obtenues. »

Le développement de ces micro-transistors nécessitent encore des améliorations avant leur utilisation dans le milieu médical. Toutefois, le travail commun des différentes équipes, bien qu’issues de différentes disciplines, est un levier fort dans l’avancée de la recherche fondamentale et les découvertes de demain.

Pour en savoir plus, n’hésitez pas à découvrir cet épisode de Concentré de sciences consacré au projet !

Retrouvez toutes les vidéos de la série Concentré de sciences sur la chaine youtube de CNRS Alpes 👉 Concentré de sciences

Pour en savoir plus sur :

- la délégation Alpes du CNRS

- l'Institut Néel

- les travaux des scientifiques de l’Institut Néel à l’interface entre la physique et la biologie

- Grenoble Institut des Neurosciences

- la plateforme IRMaGe

Ces recherches et cet épisode de Concentré de sciences ont été financés en tout ou partie par l’Agence Nationale de la Recherche.