Les trois récipiendaires du prix Nobel de médecine ont été récompensés pour leurs découvertes sur les cellules de géolocalisation que possède notre cerveau.
L’Anglais John O’Keefe de l’University College à Londres et les deux norvégiens May-Britt et Edvard I. Moser ont donc reçu le prix Nobel de Médecine 2014 pour leurs travaux qui ont mis en évidence l’existence d’un système de positionnement géographique interne situé dans notre cerveau.
Comment savons-nous où nous sommes ? Comment savons aller d’un endroit à un autre ? Et comment nous stockons cette information de telle sorte que nous puissions retrouver facilement la prochaine que nous empruntons un chemin une nouvelle fois. Les trois chercheurs ont donc découvert l’existence de cellules situées dans le cerveau qui constituent une sorte de GPS interne.
C’est John O’Keefe qui a été pionnier dans ce domaine en découvrant les premiers éléments de ce dispositif au début des années 70. Il a alors trouvé une sorte de cellule nerveuse située précisément dans l’hippocampe était activée quand un rat était situé dans un endroit d’une pièce. Et un autre groupe de cellules étaient à son tour activé lorsque le rat était situé dans un autre endroit signifiant ainsi qu’un ensemble de cellules assurait une représentation spatiale de la pièce.
Plus de trois décennies plus tard, May-Britt et Edvard Moser – qui partagent chacun la moitié du prix Nobel – ont découvert un nouvel élément de ce dispositif. Ils ont en particulier trouvé un autre type de cellules appelé « grid cells » qui génèrent un système permettant un positionnement précis dans l’espace d’orientation.
Les travaux des trois chercheurs ont ainsi résolu un problème qui ont occupé les philosophes et les scientifiques pendant bien longtemps : comment le cerveau créé une sorte de carte de l’espace qui nous entoure ? Deux systèmes se complètent et relier entre eux permettant le positionnement et la navigation. Avant les découvertes des prix Nobel, le philosophe Emmanuel Kant considérait que cette capacité préexistait et était indépendante de l’expérience. John Keefe s’est attelé à cette question au début des années 60 en utilisant des méthodes neurophysiologiques. Ses expériences ont montré que ces cellules de positionnement n’enregistraient pas les données visuelles mais réalisaient en interne une sorte de carte de l’espace. Il en déduit que l’hippocampe générait différentes cartes représentées par les cellules de positionnement qui sont activées dans les différents environnements.
May-Britt and Edvard Moser font le lien avec les différentes représentations spatiales de l’hippocampe des rats en mouvement quand ils découvrent une intense activité dans une partie du cerveau proche appelé le cortex entorhinal. Certaines cellules sont activées quand le rat passe différents endroits d’une grille hexagonale. Chacune de ces cellules est activée constituant ainsi un système de coordonnées permettant ainsi de se déplacer dans l’espace. C’est cet ensemble de cellules nerveuses qui constituent un système de positionnement dans l’espace comparable à un GPS interne.
Les techniques d’imagerie et de visualisation ont été largement utilisées pour mettre en évidence l’existence et le fonctionnement de ces cellules qui existent aussi chez les humains. Les patients malades de maladie de dégénérescence cérébrale comme l’Alzheimer voient ces cellules affectées et ainsi diminuer leur capacité de repérage.
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