Pourquoi la désorientation spatiale est-elle l’un des premiers symptômes de la maladie d’Alzheimer? Le prix Nobel de médecine 2014, décerné à l’Américano-Britannique John O’Keefe et au couple norvégien May-Britt et Edvard Moser, a résolu en partie le mystère. Mais cette récompense met également en lumière le rôle majeur joué par l’hippocampe présent de manière symétrique dans chaque hémisphère. Cette structure du cerveau est impliquée dans l’inhibition du comportement mais aussi dans la mémoire spatiale. En association avec le cortex entorhinal, il forme le GPS interne qui permet à chacun d’entre nous de nous orienter. Le dispositif est loin d’être simple. Il est constitué de deux types de cellules. Les premières, les cellules de lieu, sont localisées au sein de l’hippocampe. Elles ont été découvertes en 1971 grâce aux travaux d’électrophysiologie menée par John O’Keefe sur des rongeurs. Lorsque des rats se déplacent à des endroits précis, des neurones situés dans l’hippocampe s’activent. Si on les observe dans d’autres lieux, des zones différentes de neurones libèrent un potentiel d’action. C’est donc bien la position du rongeur qui est à l’origine de cette activité cérébrale, en aucun cas sa trajectoire par exemple.
Cellules de grille
La seconde étape sera franchie trente-quatre ans plus tard. Comment en effet expliquer les mouvements du rat dans l’obscurité ? C’est là qu’intervient le concept novateur de cellules de grille situées dans le cortex entorhinal et développé par le couple norvégien. Un neurone s’active pour divers endroits parcourus par l’animal. Ces cellules dites de grille en association avec d’autres neurones dessinent donc un maillage de l’espace au sein duquel se meut le rat. Ce qui lui permet in fine de se localiser dans l’espace.
La fonction de ce réseau neuronal est donc bien d’assurer une représentation de l’espace. Il participe également au processus de mémorisation spatiale. Certains évoquent le concept de carte cognitive.
D’autres cellules sont impliquées dans ce système complexe d’informations. Les travaux de l’équipe de John Rank (New York, USA) ont mis en évidence le rôle joué par les cellules de direction de la tête. Elles ne siègent pas dans une seule structure et sont retrouvées dans tout le cerveau.
Rôle déterminant de l’hippocampe
Cette description de ce système perfectionné s’applique-t-elle aussi à l’homme ? La prudence certes s’impose. Mais de nombreux indices suggèrent des résultats comparables dans l’espèce humaine grâce notamment à l’imagerie cérébrale fonctionnelle. Dans une synthèse publiée en 2009, le spécialiste français dans ce domaine, Bruno Poucet, suggère que l’hippocampe jouerait un rôle essentiel dans la mémoire spatiale. Et d’ajouter : « Il contribuerait également à la construction de la mémoire autobiographique de l’individu en fournissant à chaque souvenir un cadre spatial permettant de le restituer avec précision. »
Ces travaux, même s’ils sont menés en périphérie, sont donc loin d’être sans incidence sur la recherche réalisée autour de la maladie d’Alzheimer.
Pause exceptionnelle de votre newsletter
En cuisine avec le Dr Dominique Dupagne
[VIDÉO] Recette d'été : la chakchouka
Florie Sullerot, présidente de l’Isnar-IMG : « Il y a encore beaucoup de zones de flou dans cette maquette de médecine générale »
Covid : un autre virus et la génétique pourraient expliquer des différences immunitaires, selon une étude publiée dans Nature