Le prix Nobel de médecine 2014 récompense la découverte du « GPS biologique »

La semaine des prix Nobel s'ouvre avec l'attribution du prix Nobel de médecine. C'est un trio de chercheurs qui a été récompensé cette année, pour ses recherches sur le cerveau et sa capacité à se positionner dans l'espace. 

Une recherche de longue haleine

Comme l'a indiqué le Comité Nobel, lors de l'annonce des résultats, les travaux récompensés en cette matinée du lundi 06 octobre 2014 portent sur les « cellules qui constituent un système de géoposition dans le cerveau ». La découverte de ces cellules, qui s'apparentent à un « GPS biologique », a été le fruit d'un travail de recherche s'étalant sur plusieurs décennies.

En effet, John O'Keefe, scientifique américano-britannique et premier membre du trio récompensé, a découvert le premier composant de système de géoposition en 1971. C'est lors d'une expérience sur des rats qu'il découvrit que certaines cellules nerveuses du cerveau étaient actives lorsque ceux-ci se trouvaient à un endroit précis de leur cage. Lorsqu'ils changeaient d'endroit, d'autres cellules s'activaient. Présentes dans l’hippocampe (région du cerveau qui joue un rôle dans la mémoire et la navigation spatiale), ces « cellules de lieu » étaient à l'origine, selon lui, de la création d'une carte interne de l'environnement et de l'encodage d'informations spatiales précises.

Il a fallu cependant attendre 2005 pour que ces recherches soient reprises et abouties par le couple Moser (May-Brit et Edvard), qui compose le reste du trio nobélisé. Ces scientifiques norvégiens ont ainsi identifié un second type de cellules nerveuses situées dans le cortex entorhinal (proche de l’hippocampe), réagissant de manière encore plus précise à la position dans l'espace, en particulier lors des déplacements.

Ces deux familles de neurones sont essentielles à la faculté de s'orienter dans l'espace, de trouver son chemin et d'acquérir une mémoire spatiale. Ce circuit complet constitue donc un système de positionnement, une sorte de GPS interne, qui nous permet de nous repérer et de nous déplacer. En effet, les cerveaux des rats et des humains ayant des composants similaires, ces recherches peuvent s'appliquent à l'Homme.

Une réponse à des questions anciennes

Ces travaux, qui prouvent que cette fonction cognitive supérieure à un fondement cellulaire, résolvent également « un problème qui a mobilisé les philosophes et les scientifiques pendant des siècles », affirme le Comité dans un communiqué. On peut en effet enfin répondre à des questions telles que : comment savons-nous où nous sommes ? Comment réussissons-nous à trouver le chemin d'un lieu à un autre ? Comment stockons-nous cette information d'une manière telle que nous puissions immédiatement trouver le chemin la fois suivante où nous empruntons la même route ?

Selon le Comité Nobel, cette découverte concernant le « système de positionnement du cerveau » représente un bouleversement dans la manière dont nous comprenons « la façon dont des ensembles de cellules spécialisées travaillent conjointement pour exécuter des fonctions cognitives supérieures ». Ainsi, grâce à ces travaux, la voie est ouverte à « la compréhension d'autres processus cognitifs, tels que la mémoire, la pensée et la planification [des tâches] ». Ces travaux, qui ont mis à jour la manière dont le cerveau calcule la position de l'organisme dans l'espace, a conduit à une révision totale des savoirs de ce domaine.

Les Nobel : un enjeu important

Les prix Nobel sont une des rares occasions permettant aux scientifiques d'être connus du grand public et de faire connaître leurs travaux. L'enjeu de ce prix est également financier. En effet, la récompense vient avec une enveloppe de près de 900 000 euros, qui permettent aux chercheurs d'approfondir leurs travaux. Cet argent est encore aujourd'hui prélevé sur les intérêts du capital laissé par Alfred Nobel à sa mort, il y a 120 ans.

Pour la cérémonie de remise de l'ensemble des prix Nobel, il faudra attendre le 10 décembre, date anniversaire de la mort d'Alfred Nobel. C'est dans son testament que celui-ci a fait le souhait qu'un prix soit créé pour récompenser les 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 ».

Premier prix de la semaine à être décerné (et honorant pour la onzième fois seulement une femme), le prix Nobel de médecine sera suivi par ceux de physique, chimie, littérature économie et de la paix.