Vous êtes brillant, littéralement. Et ça intéresse les scientifiques, puisqu’il serait possible d’enregistrer la lumière émise par vos cellules, les UPEs pour Photons Ultra-Faibles. Ces émissions lumineuses, invisibles à l’œil nu, proviennent de la “décroissance radiative » : quand certaines réactions chimiques cérébrales, notamment liées au stress oxydatif, laissent des molécules dans un état d’énergie haut et instable, celles-ci peuvent revenir à leur état normal en libérant un photon. En d’autres termes, quand une cellule est activée, elle excite ses molécules qui se chargent en énergie, énergie qui en se dissipant peut libérer une lumière très faible. On peut donc dire que les UPEs sont le reflet de l’activité des cellules.
Plusieurs mécanismes cellulaires peuvent générer cette lumière, et dans le cerveau, certains sont particulièrement présents : respiration mitochondriale (l’usine énergétique de nos cellules), interactions entre un neurone et un neurotransmetteur, mais aussi la présence de molécules photoactives dans le cerveau, comme la sérotonine qui est légèrement auto-fluorescente. Il reste de ce côté beaucoup à découvrir, qu’il s’agisse de décrire l’ensemble des interactions produisant leur lumière, ou d’en comprendre la fonction (car certains chercheurs pensent que cette lumière aurait une utilité pour le cerveau, ce qui reste à démontrer).
Une étude tout juste parue dans le journal sérieux iScience, montre que notre cerveau émet en permanence des photons ultra-faibles, même au repos. Les chercheurs se sont demandés si cette activité lumineuse pouvait être corrélée à l’activité de notre cerveau. Dans cette première preuve de concept, les chercheurs ont enregistré les photons directement au travers du crâne des participants sans aucun dispositif invasif, la tête placée dans un environnement totalement obscur permettant d’enregistrer la moindre variation de lumière. Ils ont ainsi pu distinguer les signaux lumineux d’origine cérébrale des bruits de fond, et observer qu’ils variaient en fonction des tâches cognitives demandées aux sujets. Ces variations refléteraient non pas les oscillations électriques rapides, mais plutôt les fluctuations métaboliques lentes, offrant un nouveau regard sur l’activité cérébrale.
Cette nouvelle technologie porte le nom prometteur de photoencéphalographie, et bien qu’elle n’en soit encore qu’à ses débuts, elle pourrait demain permettre d’accéder au fonctionnement du cerveau via sa lumière naturelle, en complément d’autres technologies d’enregistrement. De quoi imaginer des applications inédites, de l’enregistrement cérébral jusqu’à la détection de tumeurs, avec une approche totalement passive et sans contact. Reste le grand mystère de savoir si ces photons ultra-faibles jouent un rôle spécifique dans le bon fonctionnement du cerveau, ou s’ils ne sont utiles “que” pour enregistrer le cerveau (et c’est déjà beaucoup !).

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