1 640 neurones imagés : Le nouveau microscope MiniXL de 3,5 grammes permet aux scientifiques d'observer plusieurs régions du cerveau à la fois

Pendant des années, les scientifiques qui étudient les bases neurales du comportement chez les souris ont été confrontés à un compromis difficile. Les microscopes miniatures existants avaient un très petit champ de vision, ce qui les limitait à l'observation d'une seule petite parcelle de tissu cérébral, ou étaient trop lourds pour que les souris puissent se comporter naturellement. Il était donc extrêmement difficile d'étudier la manière dont les différentes régions du cerveau se coordonnent pour produire des comportements complexes tels que l'interaction sociale ou la formation de la mémoire.

Aujourd'hui, le Miniscope extra Large FOV (MiniXL), un miniscope de 3,5 g monté sur la tête, repousse les limites des neurosciences après avoir réussi à imager 1 640 neurones dans un champ de vision (FOV) de 3,5 mm de diamètre, soit 9 fois plus que le champ de vision de 1 mm² de son prédécesseur. Il a suivi 44-53% des cellules de lieu dans l'hippocampe CA1 sur une piste linéaire de 2 m, a imagé le cortex préfrontal médian gauche et droit (mPFC), et le mPFC avec le noyau accumbens (NAc) pendant les interactions sociales chez les souris, en utilisant un capteur CMOS de 5 mégapixels et un seul câble coaxial de 0,3 mm pour le flux de données. Cette réalisation a été annoncée le 11 juin 2025.

Ses prédécesseurs : Miniscope V4 et MiniLFOV, étaient soit trop lourds, soit trop faibles. Le MiniLFOV était capable d'imager ~2 000 neurones à la fois, mais il pesait 13,9 g. Le Miniscope V4 pesait 2,6 g mais n'était capable d'imager que ~200 neurones à la fois. On pourrait dire que le Miniscope extra Large FOV (MiniXL) a joué son rôle d'Immanuel Kant du monde du Miniscope en réconciliant avec succès les forces et les faiblesses de ses prédécesseurs.

Voici comment il se compare à ses prédécesseurs (Miniscope V4 et MiniLFOV) :

Sa capacité d'imagerie de deux régions, mise en évidence ici par l'imagerie simultanée du mPFC et du NAc, répond à un besoin critique d'outils permettant d'explorer les bases neurales des comportements coordonnés par plusieurs régions du cerveau - équipe de recherche de l'UCLA.

Au-delà de ses spécifications techniques, un autre aspect intéressant du MiniXL est sa conception open-source. Dans le cadre du projet UCLA Miniscope, tous les fichiers de conception et la documentation sont librement accessibles en ligne, dans le but d'abaisser les barrières techniques et économiques et d'accélérer la recherche en neurosciences à l'échelle mondiale.

Si cette technologie constitue un bond en avant pour la recherche en laboratoire, son application à la médecine humaine reste une perspective lointaine.