{"id":766,"date":"2014-10-14T19:00:42","date_gmt":"2014-10-14T18:00:42","guid":{"rendered":"http:\/\/www.blog-lecerveau.org\/?p=3755"},"modified":"2022-01-04T21:05:24","modified_gmt":"2022-01-04T20:05:24","slug":"un-nobel-aux-travaux-sur-les-bases-neuronales-de-lorientation-spatiale","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.blog-lecerveau.org\/debutant\/2014\/10\/14\/un-nobel-aux-travaux-sur-les-bases-neuronales-de-lorientation-spatiale\/","title":{"rendered":"Un Nobel pour les travaux sur les neurones de l’orientation spatiale"},"content":{"rendered":"

On a beaucoup entendu parler ces derniers jours de l\u2019attribution du Prix Nobel de m\u00e9decine \u00e0 Am\u00e9ricano-Britannique John O\u2019Keefe et au couple norv\u00e9gien May-Britt et Edvard Moser pour leur recherches sur le \u00abGPS interne\u00bb du cerveau. Belle analogie<\/span><\/a><\/span>, mais qui ne doit pas faire oublier que bien avant l\u2019invention de ce gadget, nos anc\u00eatres chasseurs-cueilleurs<\/span><\/a><\/span> ont su s\u2019orienter dans leur environnement pour migrer, suivre le gibier ou simplement retrouver leur campement.<\/p>\n

\"\"Ceux et celles qui n\u2019y parvenaient pas ou mal ont moins bien surv\u00e9cu. Les autres qui ont pu se faire une carte mentale de leur environnement et la suivre ont laiss\u00e9 plus de descendant.es. Ainsi va la s\u00e9lection naturelle<\/span><\/a><\/span>\u2026<\/p>\n

De sorte que, aujourd\u2019hui, on poss\u00e8de tous cette capacit\u00e9 de se construire des cartes mentales pour s\u2019orienter, comme le font d\u2019ailleurs bien d\u2019autres esp\u00e8ces animales. C\u2019est d\u2019ailleurs en \u00e9tudiant les rats que John O\u2019Keefe a constat\u00e9, au d\u00e9but des ann\u00e9es 1970, que certains neurones de l\u2019hippocampe <\/span><\/a><\/span>devenaient plus actifs quand l\u2019animal se trouvait dans \u00e0 un endroit particulier dans sa cage, et pas ailleurs. Gr\u00e2ce \u00e0 un dispositif innovateur<\/span><\/a><\/span> permettant au rat de se d\u00e9placer librement et d\u2019enregistrer en m\u00eame temps l\u2019activit\u00e9 de neurones de l\u2019hippocampe, on a bient\u00f4t compris qu\u2019\u00e0 chaque endroit dans la cage on pouvait trouver de ces \u00ab cellules de lieu<\/span><\/a><\/span> \u00bb (\u00ab place cells \u00bb, en anglais) dont l\u2019augmentation d\u2019activit\u00e9 pouvait renseigner l\u2019animal sur l\u2019endroit o\u00f9 il se trouvait.<\/p>\n

Un peu plus tard, dans les ann\u00e9es 1980, J. B. Ranck Jr. montre que d\u2019autres neurones d\u2019une r\u00e9gion voisine de l\u2019hippocampe augmentent leur activit\u00e9 cette fois-ci quand la t\u00eate du rat pointe dans une direction pr\u00e9cise dans le plan horizontal. Et encore une fois, toutes les directions sont couvertes par l\u2019ensemble de cette population neuronale.<\/p>\n

Mais c\u2019est la d\u00e9couverte des cellules de quadrillage ou de grille (\u00ab grid cells \u00bb, en anglais), par May-Britt et Edvard Moser au milieu des ann\u00e9es 2000, qui allait r\u00e9v\u00e9ler toute la complexit\u00e9 de notre syst\u00e8me de navigation. Cette fois, les neurones semblaient s\u2019activer un peu n\u2019importe o\u00f9 quand le rat se promenait dans la cage. Mais en cartographiant sur une longue p\u00e9riode tous les endroits provoquant une activation pour l\u2019une de ces cellules situ\u00e9es dans le cortex enthorinal<\/span><\/a> (la \u00ab porte d\u2019entr\u00e9e \u00bb de l\u2019hippocampe), les Moser ont constat\u00e9 que la cellule faisait feu \u00e0 intervalle r\u00e9gulier dans l\u2019espace, et que l\u2019ensemble de ces points formait une v\u00e9ritable grille hexagonale quadrillant tout l\u2019espace. Cela veut dire que lorsque le rat se d\u00e9place, diff\u00e9rentes cellules de quadrillage vont \u00eatre successivement activ\u00e9es, \u00e0 mesure que le rat va traverser les intersections de ces autres grilles l\u00e9g\u00e8rement d\u00e9cal\u00e9es. Il devient alors possible pour l\u2019animal d\u2019enregistrer un v\u00e9ritable parcours mental, avec une direction durant une certaine distance, puis un changement de direction suivi sur une autre distance, etc.<\/p>\n

Au c\u0153ur du syst\u00e8me de navigation qui \u00e9merge de toutes ces donn\u00e9es se retrouvent donc les cellules de lieu qui jouent un peu le r\u00f4le du \u00ab vous \u00eates ici \u00bb que l\u2019on retrouve souvent sur une carte. Mais ces cellules de lieu, pour d\u00e9terminer cette position, re\u00e7oivent constamment les inputs d\u2019autres cellules, notamment les cellules de quadrillage formant un parcours mental de nos d\u00e9placements, ainsi que d\u2019autres inputs sensoriels comme ceux des cellules de fronti\u00e8re (\u00ab boundary cells \u00bb, en anglais), une autre sous-cat\u00e9gorie de neurones caract\u00e9ris\u00e9s durant les ann\u00e9es 2000 et qui r\u00e9pondent \u00e0 la pr\u00e9sence de la fronti\u00e8re d\u2019un \u00e9l\u00e9ment de l\u2019environnement qui se trouve \u00e0 une certaine distance de l\u2019animal.<\/p>\n

Voil\u00e0 donc un mod\u00e8le riche et complexe permettant de comprendre un comportement qui l\u2019est tout autant : l\u2019orientation du rat dans l\u2019espace. Mais qu\u2019est-ce qui nous dit que les choses se passent de fa\u00e7on similaire chez l\u2019humain ? Pas \u00e9vident, en effet, d\u2019enregistrer directement des cellules de quadrillage chez un humain avec des \u00e9lectrodes enfonc\u00e9es dans son hippocampe pendant qu\u2019il se prom\u00e8ne dans un parc…<\/p>\n

Une \u00e9tude publi\u00e9e en 2013 a toutefois profit\u00e9 du fait qu\u2019un patient alit\u00e9 en attente d\u2019une chirurgie pour l\u2019\u00e9pilepsie avait des \u00e9lectrodes intracr\u00e2niennes dans l\u2019hippocampe. Et ils ont r\u00e9ussi \u00e0 mettre en \u00e9vidences des cellules de quadrillage avec un jeu vid\u00e9o d\u2019une ville virtuelle (voir le 4e lien ci-bas).<\/p>\n

De nombreuses hypoth\u00e8ses tentant de faire des correspondances fonctionnelles entre l\u2019hippocampe de rat et celui des humains s\u2019en sont trouv\u00e9es renforc\u00e9es. Comme celle, fascinante, de Gy\u00f6rgy Buzs\u00e1ki et Evard Moser postulant une continuit\u00e9 \u00e9volutive entre la navigation spatiale et la m\u00e9moire d\u00e9clarative humaine, d\u00e9j\u00e0 pr\u00e9sent\u00e9e dans ce blogue<\/span><\/a><\/span>.<\/p>\n

Moser qui nous ram\u00e8ne au prix Nobel de m\u00e9decine de cette ann\u00e9e, le sien mais aussi celui de sa femme (la 11e femme seulement \u00e0 le recevoir en 114 ans) et de leur mentors John O\u2019Keefe. O\u2019Keefe qui publia sous forme de livre en 1978 les quelques donn\u00e9es dont il disposait \u00e0 l\u2019\u00e9poque, assorties de r\u00e9flexions philosophiques sur notre orientation dans l\u2019espace, un type de publication pour le moins atypique pour inaugurer un domaine de recherche qui allait le conduire au Nobel. \u00ab The Hippocampus as a Cognitive Map \u00bb est aujourd\u2019hui \u00e9puis\u00e9, mais O\u2019Keefe en a rachet\u00e9 les droits \u00e0 l\u2019\u00e9diteur, et il offre maintenant gratuitement en format pdf sur le Net (voir le dernier lien ci-bas, dont la bande passante semblait satur\u00e9e au moment d\u2019\u00e9crire ces lignes, ran\u00e7on de la gloire sans doute\u2026).<\/p>\n

Un dernier bref commentaire sur cette histoire, parce qu\u2019elle en dit long sur notre \u00e9poque. C\u2019est celui de Daniel Guitton, ami de John O\u2019Keefe qui avait avec lui \u00e9tudi\u00e9 \u00e0 l\u2019universit\u00e9 McGill et qui a \u00e9t\u00e9 interview\u00e9 \u00e0 l\u2019\u00e9mission radiophonique Les ann\u00e9es lumi\u00e8res<\/em> de dimanche dernier. Guitton qui concluait l\u2019entrevue en rappelant que c\u2019est le syst\u00e8me de financement tr\u00e8s conservateur aux \u00c9tats-Unis et au Canada, favorisant les id\u00e9es populaires du moment, qui avait fait fuir O\u2019Keefe en Angleterre. Car ses travaux \u00e9taient pour le moins hors norme au d\u00e9but, avec peu de donn\u00e9es difficiles \u00e0 quantifier et par cons\u00e9quent \u00e0 subventionner. Et Guitton de conclure qu’actuellement, avec ce syst\u00e8me, on est probablement en train d’emp\u00eacher le financement des futurs John O\u2019Keefe.<\/p>\n

\"i_lien\" Un Nobel de m\u00e9decine partag\u00e9 \u00e0 trois sur notre \u00abGPS interne\u00bb<\/span><\/a>
\n\"i_lien\" Nobel de m\u00e9decine: 11e femme en 114 ans<\/span><\/a>
\n\"i_lien\" Les ann\u00e9es lumi\u00e8re <\/span><\/a>
\n\"a_lien\" Direct recordings of grid-like neuronal activity in human spatial navigation<\/span><\/span><\/a>
\n\"a_lien\" A Who’s Who and What’s What of Place Cell Research<\/span><\/span><\/a>
\n\"a_lien\" The Hippocampus as a Cognitive Map <\/span><\/span><\/a><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

On a beaucoup entendu parler ces derniers jours de l\u2019attribution du Prix Nobel de m\u00e9decine \u00e0 Am\u00e9ricano-Britannique John O\u2019Keefe et au couple norv\u00e9gien May-Britt et Edvard Moser pour leur recherches sur le \u00abGPS interne\u00bb du cerveau.<\/p>\n","protected":false},"author":2,"featured_media":0,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":[],"categories":[9],"tags":[527,528,529,530,531],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.blog-lecerveau.org\/debutant\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/766"}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.blog-lecerveau.org\/debutant\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.blog-lecerveau.org\/debutant\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.blog-lecerveau.org\/debutant\/wp-json\/wp\/v2\/users\/2"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.blog-lecerveau.org\/debutant\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=766"}],"version-history":[{"count":8,"href":"https:\/\/www.blog-lecerveau.org\/debutant\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/766\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":2360,"href":"https:\/\/www.blog-lecerveau.org\/debutant\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/766\/revisions\/2360"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.blog-lecerveau.org\/debutant\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=766"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.blog-lecerveau.org\/debutant\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=766"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.blog-lecerveau.org\/debutant\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=766"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}