Sens de l'orientation : découverte des neurones «GPS»

Descendre les escaliers, marcher jusqu’à la voiture ou à l'arrêt de bus, se diriger jusqu’à son travail. Les trajets quotidiens ne demandent pas beaucoup d’efforts d’orientation, car ils sont bien connus et réalisés presque automatiquement.

Pourtant, comme tous les autres déplacements, ils doivent être imprimés quelque part dans notre cerveau. Sur ces trajets habituels, les informations seraient stockées par un type de neurones particulier du cortex périrhinal, une zone située au milieu des lobes temporaux, d’après des chercheurs de l’université d’Amsterdam, qui publient la découverte de ces cellules dans la revue Nature Communications.

Une histoire de précision

Jusqu’à présent, le centre de l’orientation était habituellement associé à l’hippocampe, une région du cerveau dont la forme rappelle celle de l’animal du même nom, et située au centre de l'organe. La capacité à se localiser et à naviguer dans son environnement repose sur ses neurones, dont l’activité électrique varie en fonction de la localisation, et qui fournissent des informations très précises.

Mais pour les déplacements habituels, nul besoin de tant de précision, affirment les chercheurs hollandais. Des informations basiques suffisent. « Tourner à droite au musée, puis plus loin à droite au supermarché : c’est l’orientation topographique ».

Cellules de voisinage

Et selon eux, ce type de réflexion inconsciente serait dirigé par les neurones qu’ils ont identifiés. Pour ce faire, ils ont étudié le fonctionnement électrique de cerveaux de rats placés dans un « labyrinthe » en forme de 8.

« Des unités neuronales du cortex périrhinal répondent de manière soutenue tout au long des déplacements sur le labyrinthe, explique Jeroen Bos, auteur principal de l’étude. A l’inverse, les réponses de l’hippocampe étaient plus éparpillées. Nous avons été surpris de voir de telles réactions au niveau du cortex périrhinal, sachant que cette région est plus communément associée à la reconnaissance d’objets. Il semble que nous ayons affaire à un nouveau type de neurones, que nous avons baptisés "cellules de voisinage". »

Taxi londonien

Ce nouveau type d’orientation pourrait expliquer des phénomènes connus, comme celui du chauffeur de taxi londonien. L'homme, très expérimenté, souffrant d’une altération de son hippocampe, parvenait encore à se diriger dans la métropole en utilisant les grands axes. Mais lorsqu’il devait emprunter des voies alternatives, il se perdait souvent. Son « GPS » de routine du cortex périrhinal fonctionnait toujours, alors que la navigation de précision de l’hippocampe était en panne.

Cette découverte pourrait donc, en plus d’apporter un nouveau regard sur les mécanismes cérébraux de la navigation spatiale, mener à des stratégies de compensation chez les personnes souffrant d’une maladie d’Alzheimer, ou d’autres pathologies neurologiques qui altèrent l’orientation.