C’est grâce à la découverte d’un « GPS » dans le cerveau que John O’Keefe, May-Britt Moser et Edvard I. Moser ont reçu ce lundi le prix Nobel de Physiologie et de Médecine. La prestigieuse récompense se partage entre le chercheur anglo-américain et le couple norvégien, qui ont contribué à expliquer comment nous nous repérons et naviguons dans l’espace.
Une cartographie de l’espace
C’est en 1971 que commence l’aventure pour ces trois spécialistes. John O’Keefe est le premier à découvrir le fonctionnement particulier du cerveau. Chez le rat, il démontre que certaines cellules nerveuses de l’hippocampe restent actives lorsque l’animal se trouve à un endroit précis d’une pièce ou d’un labyrinthe. Lorsqu’il se situe dans d’autres zones, d’autres cellules s’activent. Il les baptise « cellules de lieu » et parvient à prouver qu’ensemble, elles forment une cartographie de l’espace dans lequel l’animal évolue. L’hippocampe permettrait donc, d’une part, de générer de nombreuses cartes, représentées par l’activité des cellules de lieu, d’autre part, de stocker ces cartes et de les combiner entre elles.
Naviguer dans l’espace
Le deuxième pas vers le Nobel intervient en 2005 avec May-Britt et Edvard Moser, 5e couple à obtenir la récompense. Les Norvégiens découvrent le rôle d’autres cellules, cette fois dans le cortex entorhinal, proche de l’hippocampe. Celles-ci s’activent lorsque les rats évoluent physiquement dans l’environnement, chacun selon un motif spatial unique. Activées ensemble, elles forment une sorte de « grille » hexagonale, d’où leur dénomination, « cellules de grille. » C’est ce « système coordonné » qui permet la navigation dans l’espace, le fameux « GPS interne » récompensé par le Comité Nobel.
Des applications dans la maladie d’Alzheimer
En primant ces deux travaux, l’Académie suédoise ouvre aussi de grands espoirs pour la santé. Car ces résultats ont des applications concrètes. L’imagerie médicale a montré que les cellules de lieu et de grille existent chez l’homme. Or, dans la maladie d’Alzheimer, l’hippocampe et le cortex entorhinal sont attaqués à un stade très précoce, ce qui se traduit par une difficulté à se repérer dans l’espace et à reconnaître un environnement familier.
Mieux connaître le « GPS » du cerveau permettrait, à terme, de déchiffrer les mécanismes à l’oeuvre dans la perte de la mémoire spatiale, un élément clé dans la mise au point de cibles de traitement. Sans compter que ce savoir a permis d’ouvrir de nouvelles voies dans la compréhension d’autres processus cognitifs, comme la mémoire, la réflexion et la planification.