Athena n°343 sep/oct/nov 2019
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PHILIPPE LAMBERT DOSSIER LE DOSSIER TEXTE  : PHILIPPE LAMBERT PH.LAMBERT.PH@SKYNET.BE WWW.PHILIPPE-LAMBERT-JOURNALISTE.BE PHOTOS  : DESIGNED BY CREATIVEART/FREEPIK (P.26), 2016 IMETRONIC (P.26) Athena Mag 343 22 Septembre-Octobre 2019
Animaux et êtres humains sont capables de se construire des « cartes cognitives » pour s’orienter. Mais comment le « GPS cérébral » fonctionne-t-il ? Une chose est certaine  : il met à contribution plusieurs types de neurones spécialisés en interaction. Notamment les cellules de lieu et les cellules de grille, dont la découverte fut couronnée par le prix Nobel de médecine ou physiologie en 2014 Comment parvenons-nous à nous localiser dans un environnement donné et à trouver le chemin qui nous conduira vers une destination à atteindre ? Cette double capacité est étroitement liée à la mémoire spatiale, laquelle sert de support à l’élaboration d’une « carte cognitive » de l’environnement au sein duquel nous sommes en train de nous déplacer. Avant les travaux d’Edward Tolman, professeur à l’Université de Californie à Berkeley, les recherches entreprises sur des rats placés dans un labyrinthe semblaient révéler que l’animal se dirigeait en se fondant sur un ensemble de stimulus-réponses présents le long de son parcours. Ainsi, les chercheurs pensaient que le rat mémorisait un ensemble de chemins effectués entre le point de départ et le point d’arrivée lors de précédentes tentatives de navigation. Cette théorie se mit à vaciller sur son piédestal en 1948 quand, se référant à une expérience qu’il avait réalisée en 1930, Tolman proposa une approche radicalement nouvelle. Comme l’écrit le docteur Laure Rondi-Reig, directrice de recherche au CNRS et responsable de l’équipe CeZaMe (Cervelet, navigation et mémoire) au sein du Laboratoire Neuroscience Paris Seine (1), « Tolman montra (en 1930) que des rats habitués à chercher de la nourriture dans un labyrinthe par un chemin court étaient capables, lorsque ce chemin était bloqué, de choisir celui permettant de contourner le blocage (2) ». Fort de ce constat, Tolman proposa le concept de carte cognitive pour désigner une représentation mentale de l’environnement, qui rendrait l’animal à même d’adapter son comportement au monde extérieur pour s’orienter. Athena Mag 343 23 Septembre-Octobre 2019 PHILIPPE LAMBERT DOSSIER Cartes cognitives et GPS cérébral Le cerveau demeurait néanmoins une boîte noire et l’on ignorait tout des processus cérébraux auxquels seraient chevillées la mémoire spatiale et la construction de cartes cognitives. En recourant à des enregistrements intracérébraux au moyen de microélectrodes implantées autorisant la mesure de l’activité cérébrale à l’échelle d’une seule cellule nerveuse, le professeur américano-britannique John O’Keefe (University College London) et son étudiant, Jonathan Dostrovsky, découvrirent, dans l’hippocampe du rat et de la souris, des neurones particuliers qu’ils baptisèrent « place cells » - cellules de lieu, en français. Ils avaient observé que chaque fois que l’animal passait à un endroit bien défini au cours de l’exploration de son environnement, la même cellule s’activait. Le territoire visité sera ainsi mentalement représenté grâce à un ensemble de cellules de lieu. Et si l’animal réintégrait cet environnement après l’avoir quitté, les mêmes neurones déchargeaient à nouveau aux mêmes endroits. « On pouvait donc affirmer que le rat (ou la souris) possède une mémoire des lieux qu’il (ou elle) a visités », commente Laure Rondi-Reig. À chaque endroit, sa cellule de lieu, pourrait-on dire. En d’autres termes, chacun des neurones hippocampiques remplissant une fonction de localisation produit un potentiel d’action en réponse à une position particulière du rat dans son environnement. Cette augmentation d’activité informe le rongeur de l’endroit où il se trouve. Le terme « endroit » correspond ici à la notion de »



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