Nos têtes sont opaques. La lumière ne passe pas. C'est ce que l'on a toujours cru. Et si c'était faux ? Des scientifiques viennent de réaliser une expérience qui semblait impossible : faire passer un rayon de lumière de part en part d'un crâne humain et le capter de l'autre côté. C'est une première mondiale, une prouesse technique qui pourrait, à terme, changer la donne pour le diagnostic de maladies comme le cancer ou Alzheimer.
En quoi consiste cet exploit scientifique ?
L'exploit a été réalisé par une équipe de l'Université de Glasgow, en Écosse. Les chercheurs ont réussi à prouver qu'il était possible de détecter des photons de lumière qui ont traversé l'intégralité d'un cerveau humain. Cette expérience repousse les limites d'une technologie existante appelée fNIRS (spectroscopie proche infrarouge). Jusqu'à présent, cette technique ne permettait de sonder que les quelques centimètres à la surface du cerveau. Aller plus profond nécessitait une énorme et coûteuse machine IRM. Cette découverte prouve qu'il y a une autre voie.
Comment les chercheurs ont-ils réalisé cette expérience ?
Pour réussir là où tout le monde avait échoué, l'équipe a utilisé un laser infrarouge plus puissant (tout en restant sans danger) et des détecteurs de photons ultra-sensibles. L'expérience, qui a duré 30 minutes, s'est déroulée dans le noir complet pour éviter toute interférence. Ils ont dirigé le laser sur un côté de la tête d'un volontaire et ont placé le détecteur du côté opposé. Même si seul un "filet de photons" a survécu à la traversée, c'était suffisant. Les chercheurs ont pu prouver, grâce à des simulations informatiques, que la lumière avait bien suivi un chemin à travers tout le cerveau.
Quelles sont les promesses de cette nouvelle technique d'imagerie ?
Il faut être clair : ce n'est pas encore un outil utilisable à l'hôpital. L'expérience n'a fonctionné que sur un seul volontaire aux caractéristiques idéales (peau claire, pas de cheveux). Mais c'est une preuve de concept qui change tout. Elle pourrait "inspirer la communauté à repenser ce qui est possible", comme l'indiquent les chercheurs. L'objectif à long terme est de développer une nouvelle génération d'appareils d'imagerie cérébrale qui seraient portables, peu coûteux, et capables de voir en profondeur. Une révolution pour diagnostiquer et suivre des AVC, des tumeurs ou des traumatismes crâniens, surtout dans les endroits où l'accès à une IRM est limité.
Plus de questions
Cette technique est-elle prête pour les hôpitaux ?
Non, pas du tout. C'est une recherche fondamentale à un stade très précoce. Le fait qu'elle n'ait fonctionné que sur un seul participant dans des conditions de laboratoire très strictes montre qu'il reste énormément de travail avant d'envisager une application clinique fiable et pratique pour tous les types de patients.
Qu'est-ce que la fNIRS ?
C'est l'acronyme de "functional near-infrared spectroscopy" (spectroscopie proche infrarouge fonctionnelle). C'est une technique d'imagerie cérébrale non invasive qui mesure l'activité du cerveau en analysant la manière dont la lumière est absorbée par le sang qui y circule. C'est une technologie bien moins chère et plus portable qu'une IRM.
La lumière a-t-elle traversé le cerveau au hasard ?
Non, et c'est une autre découverte intéressante. Les simulations informatiques ont montré que la lumière ne se disperse pas de manière aléatoire. Elle a tendance à suivre des "chemins préférentiels", en passant notamment par des zones plus "transparentes" comme le liquide céphalo-rachidien. Comprendre ces chemins pourrait permettre de mieux cibler les futurs scans cérébraux.
