Neuropsychologie

Un GPS dans notre cerveau?

Par Yanick Leblanc-Sirois, réadacteur en chef du CAREN

Saviez-vous que le prix Nobel en physiologie et médecine pour l’année 2014 a été décerné pour une découverte neuroscientifique? Les chercheurs John O’Keefe, May-Britt Moser et Edvard Moser ont été récompensés pour leur découverte d’un système de positionnement dans le cerveau.

En 1971, John O’Keefe a identifié dans l’hippocampe du rat un neurone qui montre une sensibillité au contexte spatial, qu’il a appelé « cellule de lieu ». Cette cellule ne décharge que lorsque l’animal se trouve à un endroit précis dans son environnement local. Si le rat change de place en faisant quelques pas par en avant, le neurone commence à décharger beaucoup moins, et une autre cellule de lieu prend le relais. Quelques autres pas, et c’est le tour d’un troisième neurone de s’activer frénétiquement. Les cellules de lieu ne s’activent que pour un seul endroit dans l’environnement local. Ces cellules sont aussi présentes chez l’être humain.

En 2005, l’équipe de May-Britt et Edvard Moser a apporté de nouvelles données sur le système de positionnement du cerveau en trouvant des « cellules de grille » dans le cortex entorhinal du rat, situé près de l’hippocampe dans le lobe temporal. Tout comme les cellules de lieu, ces cellules de grille sont sensibles à l’espace que l’animal occupe présentement, mais d’une façon un peu différente. En effet, plusieurs endroits différents d’un environnement local peuvent causer l’activation d’une même cellule de grille lorsque le rat s’y trouve. De plus, une relation spatiale claire entre ces lieux d’activation maximale existe. Ces endroits forment en effet une grille constituée de triangles équilatéraux, d’où le nom donné à ces neurones. L’existence de cellules de grille chez l’humain a aussi été confirmée par une autre équipe de chercheurs, l’an dernier.

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Source : Moser, E.I., Kropff, E., et Moser, M.-B. (2008). Place cells, grid cells, and the brain’s spatial representation system. Annual Review of Neuroscience, 31, 69-89. doi: 11.1146/annurev.neuro.31.061307.090723

 

Voici deux figures tirées de l’article de Mosert, Kropff et Moser (2008). La ligne noire représente le parcours d’un rat dans un enclos. Les points rouges représentent les endroits de l’enclos où une cellule de lieu hippocampique (figure a) et une cellule de grille entorhinale (figure b) s’activent.

Les similarités entre les cellules de lieu hippocampiques et les cellules de grille entorhinales amènent à croire que ces deux types de cellules agissent ensemble pour créer une représentation de l’espace occupé par un individu dans son environnement. Le fait que l’hippocampe et le cortex entorhinal sont des régions très interconnectées supporte aussi cette idée. Bref, ça n’est pas pour rien que la découverte des cellules de lieu et de grille a fait dire à plusieurs que nous avons un GPS dans notre cerveau!

 

Référence :

Moser, E.I., Kropff, E., et Moser, M.-B. (2008). Place cells, grid cells, and the brain’s spatial representation system. Annual Review of Neuroscience, 31, 69-89. doi: 11.1146/annurev.neuro.31.061307.090723

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