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    Il est toujours intéressant, pour suivre les avancées des sciences de regarder pourquoi ont été attribués les derniers prix Nobel scientifiques.
    En 2014, le prix Nobel « médecine et biologie » a été attribué à trois chercheur, l’un John O’Keefe (à gauche, ci dessus), de l’University College de Londres, pour des études anciennes et, dans le même domaine, à May-Britt et Edward Moser (à droite, ci dessus), de l’université de Trondheim en Norvège, pour leurs découvertes des cellules qui constituent un système de positionnement et de géolocalisation dans notre cerveau.

    En 1971, John O’Keefe a découvert, dans l’hippocampe, (le « professeur de la mémoire » - voir mes articles à ce sujet, notamment 27/12/2014, 17, 18 et 20/12/2011 et 9/5/2008), des neurones qui jouent un rôle dans la perception de notre position dans l’environnement. Ces cellules qu’il a appelées « neurones de lieu », s’activent lorsque l’on se situe dans un endroit précis et se désactivent lorsqu’on le quitte. Un autre lieu active d’autres neurones analogues.
    Par la suite il avait identifié dans une région voisine de l’hippocampe, des « neurones de direction », dont le signal dépendait de la direction dans laquelle s’orientait la tête, et également de celle dans laquelle se dirigeait un animal en expérience.
    Mais les électrodes d’exploration du cerveau et surtout les appareillages électronique de l’époque étaient moins performants qu’aujourd’hui et ne permettaient pas de connaitre les réactions d’un nombre de neurones suffisamment faible, et donc de connaître les signaux avec une précision suffisante.

    En 2005, May-Britt et Edward Moser ont découvert, chez le rat, en utilisant un réseau d’aiguilles reliées à un casque et à des appareils de mesures, qui permettait d’enregistrer l’information d’un très petit nombre de neurones d’autres neurones qu’ils ont appelés « neurones de grilles » situé dans une région sous l’extrémité de l’hippocampe, le cortex entorhinal médian, réagissaient différemment des « neurones de lieu ».
    Chaque neurone s'active pour plusieurs points du lieu exploré par l’animal, répartis régulièrement dans l'espace dessinant une sorte de grille. La disposition de ces points représente un « dessin » qui dépend de repères externes de l’environnement dans lequel se déplace l’animal, mais aussi d'informations internes, générées par les mouvements de l'animal.
    Ces cellules de grille fournissent donc un maillage de l'espace dans lequel se déplace le rat, un peu comme s’il avait un « GPS interne au cerveau ».

    Ces chercheurs ont continué leurs études et en 2011, ils ont montré que les « neurones de lieu », les « neurones de grilles » et les « neurones de direction » interagissaient entre eux et avec d’autres neurones de synthèse des informations, pour former un système de navigation performant.
    Ainsi, les cellules de lieu peuvent déterminer les endroits où l’on est, mais aussi ceux d'où l’on vient et ceux vers lesquels on va.
    Ces neurones sont reliés à la zone de mémoire spatiale qui comporte des cartes de l’espace environnant, ce qu’on appelle le « où » (voir mes article des 3/1/2014 et  27/9/2014). Notre cerveau relie donc les information de son GPS aux cartes géographiques qu’il a en mémoire.
    En fait ces cartes mentales en mémoire sont établies en liaison entre le système d’interprétation de la vision et les cellules de grille. notre mémoire les rélie aussi aux événements qui nous sont arrivés dans les lieux mémorisés.

    Les neurones de lieu, de direction  et de grille ont ensuite été trouvés chez d’autres mammifères, et chez l’homme, chez des malades atteints d’épilepsie auxquels on avait implanté dans le cerveau des micro-électrodes pour déterminer la zone d’où partaient les crises. d’autres expériences ont été menées en IRM en utilisant des lunettes permettant une vision en « réalité virtuelle » (projection sur l’écran des lunettes d’un paysage, que l’on voit alors en 3D, comme si l’on y était).
http://lancien.cowblog.fr/images/Cerveau2/hippocampeentorhinal.jpg    On commence donc à savoir comment notre cerveau permet notre orientation spatiale, mais que dire de ce que l’on appelle « le sens de l’orientation », il existe des inégalités flagrantes dans notre capacité à construire et manipuler une carte mentale de notre environnement, voire même à interpréter une carte papier ou GPS pour nous guider.
    De nombreux essais pratiques ont été menés sur des personnes auxquelles on faisait faire un certain parcours que l’on demandait ensuite d’analyser et les réponses étaient très variables, de même que, si on les emmenaient à nouveau sur le même parcours, certaines retrouvaient beaucoup mieux leur chemin que d’autres.
    Ce qu’on appelle “le sens de l’orientation” repose sur la capacité à traiter des informations multiples : celles issues de l’environnement extérieur (repères visuels ou tactiles dans le noir…) et celles données par notre propre corps (dans quel sens je me déplace, à quelle vitesse…).
    Nous venons de voir quels étaient les neurones qui traitaient ces informations dans le cerveau, mais déterminer les causes de ses fluctuations reste difficile et encore peu connu.
    Une partie des différence est certainement dû à l’hippocampe et à l’apprentissage : des études sur les chauffeurs de taxi de Londres ont montré que les liaisons entre les cellules de lieu et les cartes mentales du « où », étaient beaucoup plus développées que chez des personnes n’ayant pas le besoin de mémoriser les lieux et itinéraires.
    Les liaisons étaient également plus importantes avec le noyau caudé, qui stocke des informations sur les actions spatiale de soi même.
    D’autres différences notamment chez les personnes incapables de se repérer sont sans doute dues à certaines performances moindres des cellules de lie et de grille.
    Chose curieuse, le sens de l’orientation des femmes, égal à celui des hommes lorsque le taux d’oestrogène est bas, varie ensuite avec le cycle hormonal.
    Enfin, un troisième facteur est celui de l’orientation spatiale liée à la reconnaissance d’images, qui permet de se représenter un même objet, une même carte, un même lieu, sous différentes orientations à partir de points différents. (pensez aux tests de QI où on vous montre plusieurs objets sous différentes perspectives et où on vous demande quelles sont les deux images concernant le même objet).
    Il semblerait qu’il existe des différences importantes selon les individus, et qu’en moyenne, les performances des hommes soient supérieures à celles des femmes.
    Dans ce domaine l’apprentissage peut aussi jouer un rôle important.
Par jazz le Samedi 15 août 2015 à 14:30
un musical coucou "jazz"
te souhaitant un bon w end, A+ du troubadour Emmanuel
Par alyane le Dimanche 16 août 2015 à 9:52
Je me rappelle une promenade en plein hiver dans la neige avec une personne qui connaissait bien les lieux. Mais tout d'un coup je réalise que ce n'est pas la bonne direction et nous avons traversé les sapins pour revenir à sa voiture... juste avant la nuit.
Une autre fois, il a paniqué, car absorbé par la discussion, il n'avait pas eu le temps d'enregistrer des points de repère. Mais nous étions sur la bonne route qu'il suffisait de faire dans l'autre sens.
 

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