Implanter une boussole dans le cerveau de rats aveugles pour les aider à s’orienter
Imaginez qu’un jour des aveugles sauraient reconnaître le Nord du Sud, malgré l’incapacité à voir le monde. Impossible pensez-vous ? Ce n’est plus le cas désormais : une équipe de chercheurs japonais a expérimenté un implant cérébral capable de rendre le sens de l’orientation à des rats aveugles. Comment est-ce possible ?
Les «cellules-grillage» du cerveau
Quelques années plus tôt avant cette expérience, une équipe de chercheurs américains s’était appuyé sur une découverte intéressante. Il s’avère que les rats disposent dans leur cerveau de ce qu’on appelle des cellules-grillage (« grid cell » en anglais). Qu’est-ce donc ?
Comme vous le savez, le sens de l’orientation est assez simple: nous nous appuyons sur des images de notre environnement que nous analysons et mémorisons pour ensuite mieux nous déplacer et nous repérer. C’est grâce à cela que nous pouvons nous orienter, même si l’environnement change. Mais les scientifiques ignoraient jusqu’à peu encore quel était le mécanisme cérébral à l’œuvre dans cette capacité à s’orienter.
En 2013, un groupe de chercheurs américains, s’appuyant sur la connaissance des cellules-grillage chez les rats, ont supposé l’existence de ces neurones chez l’Homme. Ils sont parvenus à confirmer cette hypothèse à l’aide d’une sorte de jeu vidéo qui oblige les participants à s’orienter vers des objets d’abord visibles puis ensuite invisibles.
A l’aide d’une observation de l’activité cérébrale, ils ont pu observer l’existence de ces cellules qui forment un grillage composé de petits triangles (d’où le nom de cellules-grillage).
Rendre le sens de l’orientation à des rats
Une étude parue le 2 avril par Current Biology montre qu’une équipe de chercheurs japonais de l’université de Tokyo ont implanté une sorte de boussole, connectée au cerveau de rats aveugles. Le but : rendre le sens de l’orientation aux rongeurs.
Cet implant est une boussole géomagnétique, permettant d’indiquer le Nord et le Sud à l’aide du champ magnétique terrestre. Cet implant, selon l’orientation de la tête du rat vers le Nord ou le Sud, émet un signal dans le cortex visuel du côté droit pour le Nord et du côté gauche pour le Sud.
Le rat implanté est ensuite placé dans un labyrinthe orienté vers le Nord et dans lequel il doit trouver un chemin le menant à de la nourriture. Après quelques essais, un rat normal parvient dans 8 cas sur 10 à retrouver son chemin vers la nourriture alors que le rat aveugle n’y parvient qu’une fois sur deux. Cependant, avec l’implant, le rat aveugle parvient au même résultat qu’un rat normal.
Pour vérifier l’efficacité du procédé, les chercheurs ont placé le sens du labyrinthe vers le Sud. Et les résultats sont identiques aux premiers. Les chercheurs parviennent donc à rendre le sens de l’orientation aux rats aveugles en leur offrant une capacité sensorielle nouvelle : dissocier le Nord du Sud grâce au champ magnétique terrestre. Une aptitude qui était réservée jusqu’à maintenant à quelques espèces animales migratrices comme certains oiseaux et animaux marins.
Crédit photo: Flickr – Allan Ajifo
Une application pour l’Homme est-elle possible ?
Une telle découverte s’avère importante, car elle offre plusieurs possibilités de réflexion sur le cerveau humain et son potentiel grâce à cette découverte.
La première, et pas des moindres, est qu’il n’est pas exclu que des personnes aveugles pourront retrouver le sens de l’orientation, en raison d’une même structure neuronale que les rats sur la capacité à s’orienter dans l’espace. Cela pourrait représenter une aide considérable pour les personnes aveugles et améliorer leur mode de vie dans un futur plus ou moins proche.
Mais l’autre aspect intéressant de l’expérience prouve un peu plus la capacité du cerveau, dans le cas d’accidents, à retrouver progressivement toutes ses capacités, mais aussi d’en acquérir de nouvelles. Cette caractéristique est connue sous le nom de plasticité neuronale : elle explique en grande partie notre capacité d’apprentissage, comme savoir faire du vélo ou résoudre un problème de mathématique, mais aussi à intégrer des souvenirs de lieux, de personnes, etc…
Or, cette plasticité permet également d’imaginer que l’Homme pourra acquérir de nouvelles compétences que la nature ne lui a pas naturellement donné, notamment sensorielles à l’aide d’implants, que ce soit pour compenser un handicap ou même améliorer notre perception de notre environnement. L’autre intérêt de cette plasticité est qu’elle pourrait permettre de mieux lutter contre des maladies neurodégénératives comme Parkinson ou Alzheimer.
Sources : Thinkovery , Maxiscience . Crédit photo principale : Wikimedia – Janet Stephens
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