Dans cette étude, les chercheurs des deux équipes ont souhaité comparer les signaux fonctionnels cellulaires et vasculaires microscopiques, obtenus en imagerie bi-photonique, aux signaux plus macroscopiques (mésoscopiques) détectés avec l'imagerie IRM-BOLD ou par ultrasons.
L'implantation au niveau du bulbe olfactif d'un plastique transparent à la lumière, aux ultrasons et dénué d'artéfact en IRM a permis d'analyser les réponses à des odeurs d'un glomérule olfactif, c'est-à-dire un réseau neuronal d'une taille de 50-100 µm. L'activation de ce réseau a été quantifiée avec les trois techniques chez le même animal. Les courbes reliant l'activation neuronale aux signaux vasculaires établis avec les trois techniques sont quasiment superposables (figure).

Trois techniques d'imagerie ont été utilisées sur la même souris : la microscopie bi-photonique (rouge), l'imagerie par ultrasons (violet) et l'IRMf de type BOLD (vert). L'analyse des données montre comment l'activation rapportée par les différentes techniques suit exactement la même loi, une régression linéaire (courbes en bas).

Ces résultats suggèrent que les techniques d'imagerie IRM-BOLD ou par ultrasons rapportent fidèlement la dynamique de l'activation neuronale et qu'elles pourraient être utilisées pour d'autres études sur le codage de l'information olfactive faite par le cerveau.

*Inserm U1128: Laboratoire de Neurophysiologie et Nouvelles Microscopies, Inserm U1128/Université Paris-Descartes

**Définitions

L'échelle mésoscopique est une échelle spatiale intermédiaire entre une échelle dite microscopique et une autre dite macroscopique.

La microscopie bi-photonique permet l'imagerie en profondeur des tissus épais et l'application in vivo des techniques optiques jusque-là limitées aux échantillons in vitro.

L'imagerie par ultrasons permet d'observer l'activité neuronale en mesurant de façon très fine les variations de flux sanguins dans les petits vaisseaux cérébraux.

L'imagerie par résonance magnétique fonctionnelle (IRMf) de type BOLD est une application de l'imagerie par résonance magnétique permettant de visualiser, de manière indirecte, l'activité cérébrale. Le signal BOLD (Blood Oxygen Level-Dependent) est le signal qui reflète les variations locales et transitoires de la quantité d'oxygène transporté par l'hémoglobine en fonction de l'activité neuronale du cerveau.