Après 3 ans passés à rassembler des données et à dessiner, la troisième itération de l’Allen Mouse Brain Common Coordinate Framework, ou CCFv3, a été achevée et publiée (Vous pourrez explorer cet atlas, le plus détaillé du genre, dans un lien fourni en fin d’article).
Dans une étude publiée cette semaine (lien plus bas), des chercheurs de l’Institut Allen aux États-Unis décrivent comment ils ont créé une carte 3D à haute résolution, un “atlas” le plus détaillé à ce jour du cerveau d’une souris de laboratoire.
Image d’entête : le CCFv3 est basé sur une moyenne de la fluorescence inhérente au cerveau des souris dont l’image est obtenue par tomographie par émission biphotonique en série. Il s’agit d’une vue de haut en bas semi-transparente du modèle moyen, révélant de nombreuses et remarquables caractéristiques anatomiques. (Allen Institute for Brain Science)
Selon Lydia Ng, l’une des principales auteures de l’étude :
Dans le temps, les gens définissaient les différentes régions du cerveau à l’œil nu. Au fur et à mesure que nous obtenons de plus en plus de données, cela… ne se fait plus à l’échelle. Tout comme nous avons une séquence de génome de référence, vous avez besoin d’une anatomie de référence.
Le cerveau entier CCFv3 s’appuie sur une version partielle publiée en 2016 qui a cartographié le cortex entier de la souris, l’enveloppe la plus externe du cerveau. Sa résolution est suffisamment fine pour permettre de localiser les cellules individuellement. Pour ce faire, les chercheurs ont décomposé le cerveau en minuscules blocs virtuels en 3D, appelés voxels, et ils ont attribué à chaque bloc une coordonnée unique. Les données qui ont servi à cette construction 3D provenaient de l’anatomie moyenne du cerveau de près de 1700 animaux différents.
Les chercheurs de l’Institut Allen ont construit une carte détaillée du cerveau de la souris à partir de minuscules blocs virtuels en 3D, ou voxels. (Benedicte Rossi)
L’équipe a ensuite assigné chacun de ces voxels à l’une des centaines de régions connues du cerveau de la souris, en traçant des frontières précises entre les différentes zones. Les ensembles de données qui ont alimenté ces deux aspects de l’atlas provenaient de plusieurs types d’expériences différentes menées sur plusieurs années.
Différents points de vue sur les régions du cerveau dans le nouvel atlas. (Allen Institute for Brain Science)
La vidéo ci-dessous représente la fusion des données dans le cadre du CCFv3. L’image de fond dans les tons gris représente l’anatomie moyenne de 1675 spécimens formant la base du système de coordonnées commun. Les lignes courbées colorées représentent les courbes caractéristiques des échantillons.
Les chercheurs affirment que les futures itérations s’appuieront probablement sur l’apprentissage machine ou d’autres formes d’automatisation, plutôt que la laborieuse préparation manuelle qui a été effectuée dans la version actuelle.
Les travaux publiés dans Cell : The Allen Mouse Brain Common Coordinate Framework: A 3D Reference Atlas et présentés sur le site de l’Institut Allen : A new high-resolution, 3D map of the whole mouse brain. Vous pouvez explorer ce nouvel atlas ici : Scalable Brain Atlas.
