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John O’Keefe remporte le prix Nobel de łľĂ©»ĺ±đł¦ľ±˛Ô±đ

Quatrième ancien Ă©tudiant de l’UniversitĂ© Ŕ¦°óSMÉçÇř Ă  gagner un prix Nobel depuis 2009
±ĘłÜ˛ú±ôľ±Ă©: 7 October 2014

L'ancien Ă©lève de l’UniversitĂ© Ŕ¦°óSMÉçÇř, John O´Keefe, a remportĂ© avec d’autres chercheurs le prix Nobel de łľĂ©»ĺ±đł¦ľ±˛Ô±đĚý2014 pour ses contributions Ă  la dĂ©couverte de cellules qui forment le «ĚýGPS interneĚý» du cerveau nous permettant de nous orienter dans l’espace.

John O’Keefe, qui a obtenu son doctorat en psychophysiologie Ă  l’UniversitĂ© Ŕ¦°óSMÉçÇř en 1967, dirige actuellement le Sainsbury Wellcome Centre in Neural Circuits and Behaviour Ă  l’University College London (UCL). Les autres laurĂ©ats du prix Nobel de physiologie ou łľĂ©»ĺ±đł¦ľ±˛Ô±đ sont May-Britt Moser et Edvard I. Moser, qui travaillent tous deux dans des instituts scientifiques situĂ©s dans la ville de Trondheim, en Norvège.

«ĚýLa dĂ©couverte du système de positionnement du cerveau reprĂ©sente un changement de paradigme dans notre comprĂ©hension de la manière dont les ensembles de cellules spĂ©cialisĂ©s collaborent pour exĂ©cuter des fonctions cognitives supĂ©rieures. Cette dĂ©couverte a ouvert de nouvelles avenues pour comprendre d’autres processus cognitifs tels que la mĂ©moire, la pensĂ©e et la planificationĚý», a expliquĂ© le reprĂ©sentant de l’organisation des prix Nobel.

John O’Keefe est le dixième diplĂ´mĂ© ou professeur de l’UniversitĂ© Ŕ¦°óSMÉçÇř Ă  remporter un prix Nobel – et le quatrième ancien Ă©lève de l’UniversitĂ© depuis 2009. «ĚýLa force durable de l’UniversitĂ© Ŕ¦°óSMÉçÇř repose sur la qualitĂ© de nos Ă©tudiants, a dĂ©clarĂ© le doyen de la FacultĂ© des sciences, M.ĚýMartin Grant. Au nom de nos Ă©tudiants, de nos professeurs et des membres de notre personnel de soutien, je peux affirmer que c’est ce qui nous rend fiers de travailler Ă  l’UniversitĂ© Ŕ¦°óSMÉçÇř.Ěý»

« Nos sincères fĂ©licitations au professeur O’Keefe pour cette importante marque de reconnaissance Ă  l’égard de ses travaux novateurs qui ont permis de faire progresser notre comprĂ©hension du cerveau », a indiquĂ© Suzanne Fortier, principale et vice-chancelière de l’UniversitĂ© Ŕ¦°óSMÉçÇř. « Ce prix met de l’avant la contribution remarquable de notre institution dans le secteur des neurosciences. »

Les dĂ©couvertes de M.ĚýO’Keefe et des Moser «Ěýont rĂ©pondu Ă  des questions qui prĂ©occupent les philosophes et les scientifiques depuis des siècles – comment le cerveau crĂ©e-t-il une carte de notre espace environnant et comment rĂ©ussissons-nous Ă  nous orienter dans un environnement complexe?Ěý» a dĂ©clarĂ© le reprĂ©sentant de l’organisation des prix Nobel dans un communiquĂ© de presse.

«ĚýEn 1971, John O´Keefe a dĂ©couvert la première composante de ce système de positionnement. Il a dĂ©couvert qu’un type de neurone situĂ© dans une zone du cerveau appelĂ©e l’hippocampe Ă©tait activĂ© en permanence lorsqu’un rat se trouvait Ă  un certain endroit dans une pièce. D’autres cellules nerveuses Ă©taient activĂ©es lorsque le rat changeait de place. John O´Keefe en a conclu que ces “cellules de lieu” formaient une carte de la pièce dans lequel se trouvait le rat.Ěý»

«ĚýPlus de trente ans plus tard, en 2005, May-Britt et Edvard Moser ont mis Ă  jour une autre composante clĂ© du système de positionnement du cerveau. Le couple a identifiĂ© un autre type de neurone, qu’il a appelĂ© les “cellules de grille”, qui gĂ©nèrent un système de coordonnĂ©es et permettent de se positionner de manière prĂ©cise et de s’orienter. Les travaux subsĂ©quents de deux chercheurs ont montrĂ© la manière dont les cellules de lieu et les cellules de grille permettent de dĂ©terminer une position et de s’orienter.Ěý»

John O’Keefe, nĂ© en 1939 Ă  New York, a obtenu son doctorat au DĂ©partement de psychologie de l’UniversitĂ© Ŕ¦°óSMÉçÇř. Il possède la double nationalitĂ© amĂ©ricaine et britannique.

John O´Keefe, fascinĂ© par la question des modes de contrĂ´le des comportements par le cerveau, a dĂ©cidĂ©, Ă  la fin des annĂ©esĚý1960, de s’attaquer Ă  cette question avec des mĂ©thodes de la neurophysiologie. En enregistrant les signaux de certains neurones situĂ©s dans une partie du cerveau appelĂ©e l’hippocampe chez des rats se dĂ©plaçant librement dans une pièce, John O’Keefe a dĂ©couvert que certains neurones Ă©taient activĂ©s lorsque l’animal occupait une place particulière dans l’environnement. M.ĚýO’Keefe a pu montrer que ces «Ěýcellules de lieuĚý» n’enregistraient pas seulement des donnĂ©es visuelles, mais Ă©difiaient une carte interne de l’environnement. John O’Keefe en a conclu que l’hippocampe gĂ©nère de nombreuses cartes, reprĂ©sentĂ©es par l’activation collective des cellules de lieu dans diffĂ©rents environnements. Par consĂ©quent, la mĂ©moire d’un environnement peut ĂŞtre stockĂ©e en tant que combinaison particulière de l’activation des cellules de lieu dans l’hippocampe.

May-Britt et Edvard Moser dressaient la carte des connexions avec l’hippocampe chez des rats se dĂ©plaçant dans une pièce lorsqu’ils ont dĂ©couvert un motif d’activation Ă©tonnant dans une partie voisine du cerveau appelĂ©e le cortex entorhinal. Ă€ cet endroit, certaines cellules Ă©taient activĂ©es lorsque le rat passait d’un point Ă  un autre dans un lieu organisĂ© en une grille hexagonale. Chacune de ces cellules Ă©tait activĂ©e selon un motif spatial unique et, collectivement, ces «Ěýcellules de grilleĚý» constituent un système de coordonnĂ©es qui permet de s’orienter dans l’espace. Avec les autres cellules du cortex entorhinal qui reconnaissent la direction des limites de la pièce, ces cellules forment des circuits avec les cellules de lieu dans l’hippocampe. Ce rĂ©seau de circuits constitue un système de positionnement complet, un GPS interne, dans le cerveau.

«ĚýDe rĂ©centes Ă©tudes effectuĂ©es Ă  l’aide des techniques d’imagerie cĂ©rĂ©brale, ainsi que des Ă©tudes sur des patients subissant des neurochirurgies, ont permis de recueillir des Ă©lĂ©ments de preuve de l’existence de cellules de lieu et de cellules de grille chez les humains Ă©galementĚý», a expliquĂ© le reprĂ©sentant de l’organisation des prix Nobel. Chez les patients atteints de la maladie d’Alzheimer, il arrive frĂ©quemment que l’hippocampe et le cortex entorhinal soient touchĂ©s dès les premières Ă©tapes de la maladie, et souvent les personnes malades se perdent et n’arrivent plus Ă  reconnaĂ®tre leur environnement. Les connaissances sur le système de positionnement du cerveau pourraient, par consĂ©quent, nous aider Ă  comprendre le mĂ©canisme qui est Ă  la base de la perte de mĂ©moire spatiale aux effets dĂ©vastateurs chez les personnes atteintes de cette maladie.Ěý»

Le mois dernier, John O’Keefe et Brenda Milner, professeure au DĂ©partement de neurologie et de neurochirurgie de l’UniversitĂ© Ŕ¦°óSMÉçÇř, ont remportĂ© le prix Kavli en neuroscience dĂ©cernĂ© tous les deux ans, avec leur confrère Marcus Raichle, professeur en radiologie, neurologie, anatomie et neurobiologie Ă  la Washington University School of Medicine Ă  St Louis. Les laurĂ©ats ont Ă©tĂ© reconnus pour «Ěýla dĂ©couverte de rĂ©seaux cĂ©rĂ©braux spĂ©cialisĂ©s pour la mĂ©moire et la cognitionĚý».

Dans une entrevue accordĂ©e Ă  Nature Reviews Neuroscience sur les prix Kavli, John O’Keefe a dĂ©clarĂ© qu’il avait eu beaucoup de chance d’obtenir une place de diplĂ´mĂ© au sein du DĂ©partement de psychologie de (Donald) Hebb Ă  l’UniversitĂ© Ŕ¦°óSMÉçÇř, l’un des centres les plus importants de ce qu’on appelait Ă  l’époque la «ĚýpsychophysiologieĚý». Le terme «Ěýneuroscience n’avait pas encore Ă©tĂ© inventĂ©Ěý».

«ĚýLorsque j’étudiais les amygdales dans le cadre de mon doctorat sous la direction de Ron Melzack, un grand nombre de mes collègues Ă©tudiants examinaient les effets des lĂ©sions hippocampiques sur le comportement des rongeurs. Nous Ă©tions tous convaincus par les travaux de Brenda Milner sur le patient H.M. (patient amnĂ©sique) que l’hippocampe jouait un rĂ´le important dans la formation et le stockage de la mĂ©moire, mais il Ă©tait très difficile de produire un modèle animal des dĂ©ficiences de la mĂ©moire dont le patient souffrait. Lorsque j’ai dĂ©cidĂ© de revenir Ă  l’étude du système limbique après mon programme de bourses postdoctorales Ă  l’University College London (UCL), il m’a semblĂ© que cette partie du cerveau mĂ©ritait d’être approfondie.Ěý»

PHOTO: John O'Keefe (2014) Wikimedia Commons Per Henning/NTNU -

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