Prix Nobel de médecine 2014 : un GPS dans notre cerveau

Le prix Nobel de médecine 2014 a été attribué, lundi 6 octobre, aux neuroscientifiques John O'Keefe, May‐Britt Moser et Edvard Moser, pour leur découverte de deux ensembles de cellules responsables de notre capacité à nous orienter dans l'espace.

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Prix Nobel de médecine 2014 : un GPS dans notre cerveau
Les trois lauréats du Prix Nobel de Médecine 2014. De haut en bas : John O'Keefe, May‐Britt Moser et Edvard Moser.

Comment savons-nous où nous sommes ? Comment parvenons-nous à trouver le chemin d'un endroit à un autre ?

Au fil d'un parcours, diverses ''cellules de lieu'' s'activent dans l'hippocampe d'un rat. Chaque zone colorée correspond à l'activation d'un groupe distinct de tels neurones dans le cerveau du rat. (cc by sa Stuart Layton)
En noir, trajectoire d'un rat dans un environnement carré. Les points rouges indiquent les emplacements pour lesquels une ''cellule grille'' spécifique et distincte s'est activé dans le cerveau de l'animal. (cc by sa Torkel Hafting)

En 1971, le chercheur John O' Keefe a constaté chez le rat que certaines cellules, au cœur de la région du cerveau nommée hippocampe, s'activaient lorsque les animaux étudiés se trouvaient dans une zone de leur cage. D'autres cellules de même nature entrant en activité lorsque les rats se trouvaient dans d'autres zones, O'Keefe déduisit que ces neurones encodaient des informations spatiales précises (voir ci-contre). Ces cellules, aujourd'hui connues sous le nom de "cellules de lieu", ont ultérieurement été identifiées chez de nombreuses espèces animales - au nombre desquelles l'homme.

Plus de trois décennies plus tard, en 2005, les chercheurs May-Britt et Edvard Moser ont découvert un second type de cellules nerveuses (situées dans une zone proche de l'hippocampe), qui réagissent de façon plus fine encore à la position des rats dans l'espace, notamment au cours de leurs déplacements.

Ces cellules étant agencées en réseau (voir illustration), elles ont été baptisées "cellules grilles" (grid cells) par les chercheurs. Ces neurones ont également été identifiés chez la chauve-souris, divers primates et l'humain.

Trois chercheurs pour une découverte

Pour le comité Nobel, "la découverte du système de positionnement du cerveau" représente un changement radical de notre compréhension "de la façon dont des ensembles de cellules spécialisées travaillent conjointement" pour exécuter "des fonctions cognitives supérieures". Ces travaux "ont ouvert de nouvelles voies pour la compréhension d'autres processus cognitifs, tels que la mémoire, la pensée et la planification [des tâches]".

Le prix a été attribué pour moitié à John O'Keefe, et pour autre moitié au couple Moser.

May-Britt Mose devient la onzième femme a être récompensée par le prix Nobel de médecine.

La cérémonie de remise de l'ensemble des prix Nobel aura lieu, comme chaque année, le 10 décembre. Ce jour correspond à l'anniversaire de la mort d'Alfred Nobel, dont le testament prévoyait la création d'un prix récompensant des personnalités "ayant rendu de grands services à l'humanité, permettant une amélioration ou un progrès considérable dans le domaine des savoirs et de la culture".

Une récompense de 8 millions de couronnes suédoises (un peu moins de 900.000 euros) est attachée à chaque prix. Quand plusieurs lauréats sont récompensés - comme c'est généralement le cas en sciences - cette somme est partagée entre eux.

Les prix Nobel sont l'une des rares occasions pour des chercheurs inconnus du grand public d'apparaître "sur le devant de la scène médiatique", s'est publiquement réjouit la semaine dernière Sven Lidin, directeur du comité Nobel de chimie : "cela fait des scientifiques des héros [...] comme des rock stars, ce qui est une chose fantastique." 

Les précédents prix Nobel de physiologie et de médecine :

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